近年来,随着我国西北能源通道的建成、东北能源通道的打通、西南能源通道的打通等国家重大生命线的建成,埋地钢质油气管道的运营里程大幅度增加。由于石油和天然气具有易聚集静电、易爆、易燃等特性,因此保证在役钢质管道完好无损运营至关重要。在保证管道质量的前提下后期管道运营过程中的监测、检测尤为重要,目前较为方便检测便是非开挖式无损检测。本文主要针对高强度管线钢X70钢进行应力磁场耦合机理研究,以期能为X70钢在磁力检测中提供理论支撑。通过对物质的磁性及磁化曲线、磁滞回线、位错运动、钉扎、畴壁移动的了解,根据系统能量平衡原理和磁机械效应原理对弹性变形阶段的应力磁场耦合关系进行建模,并在弹性变形阶段J-A模型的基础上考虑塑性变形阶段的不可逆磁化强度、磁化强度滞后、钉扎能、理想条件下的等效磁场强度、实际情况下等效场强度以及类似于弹性变形阶段用于抵消畴壁移动产生能量的磁塑性能对塑性变形阶段力磁耦合关系进行建立。基于相对磁导率与检测信号的关系模型建立的基础上,搭建了相对磁导率测量实验平台,该平台可以测量X70钢在不同波形和不同频率的激励信号下磁滞回线,可以获得最佳磁滞回线,并可以通过对拉伸试样进行测量得到应力与相对磁导率关系。利用COMSOL Multiphysics软件进行了静力学仿真、静磁学仿真以及在静磁场中应力作用时的力磁耦合仿真,并通过改变相关参数进行不同类型的模拟仿真。并通过对X70钢平板试样在不同拉力下分别在退磁和未退磁两种情况下进行离线测量其内部磁场强度,对弹塑性变形阶段力磁耦合进行验证。基于上述研究,建立了弹塑性变形阶段力磁耦合模型,测量了X70钢相对磁导率,提出了应力与相对磁导率关系,并通过有限元仿真和弹塑性变形阶段拉伸实验进行相互验证。