金属磁记忆检测技术对应力集中部位敏感，对构件损伤可实施早期诊断，能预防灾难事故的发生，二十年间广受国内外研究学者的关注，在检测机理、试验研究、工程应用等方面取得一定的研究成果，但在应力集中定量评价方面却仍未取得突破性的进展。本文基于磁记忆效应机理，结合有限元分析方法进行力磁耦合模拟，以静载拉伸和低周疲劳试验为手段开展大量的研究工作，试图为磁记忆检测定量评价提供试验判据，使磁记忆检测能更好地服务于现代化工业检测。文章在磁记忆二维检测的基础上，对微分后合成的李萨如图形进行分析，提出并采用最优算法求解李萨如图形封闭区域的面积大小，并指出李萨如图形封闭区域和不封区域大小的评价方法。模拟分析拉应力和疲劳应力作用下试件表面等效应力的分布情况，并通过磁学分析得到不同应力下漏磁场的分布曲线，验证了磁记忆二维检测的可靠性。拉伸试验选用20#钢和45#钢，采用离线和在线两种测量方法对试样表面磁信号进行检测，对比分析两种测量方式下切向和法向分量磁记忆信号及两分量微分后合成的类似李萨如图形的磁记忆二维曲线变化特性，并设计不同缺口类型试样进行研究。结果表明：两种测量方法得到的表面磁信号特征变化基本一致，特征幅值都是先增大后减小再增大，但在线测量结果会受保载作用影响；而不同缺口类型试样表面缺口附近磁记忆信号特征非常显著，缺口两侧的磁信号变化不对称；且切向分量磁信号与应力间的相关性更好；李萨如图形封闭区域大小随拉应力的增大呈非线性变化，可考虑用非线性拟合曲线定量评价应力集中状态。低周疲劳试验以30CrMnSiNi2A钢为研究对象，对不同循环周次下不同厚度试样表面磁信号进行测量，研究不同厚度试样磁信号随疲劳周次的变化关系，探讨李萨如图形封闭区域面积与疲劳损伤定量评价间的对应关系。结果表明：一旦加载疲劳应力，试件表面磁信号会发生磁场突变的特征现象，以此表征应力集中状况；随循环周次的增加，磁信号特征现象越来越显著，可用磁信号梯度确定应力集中部位的位置；对于整个疲劳过程，李萨如图形封闭区域面积遵循Logistic曲线，经历开始增加、趋于稳定、反向减小、回升后激增四个阶段；而对于不同厚度试样疲劳寿命不同，但疲劳过程中的磁信号变化规律却是基本相同的。文章最后还从机理研究、定量评价、检测标准等方面对磁记忆检测技术的发展提出建议，期望有助于磁记忆检测技术在工程实践中的应用。