專利名稱：采用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷變形曲線的方法
采用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷變形曲線的方法
(一) 技術(shù)領(lǐng)域-
本發(fā)明涉及一種采用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷變形曲線的方法，屬于 材料力學(xué)性能測試領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)處理，以及應(yīng)用這種方法的材料試驗(yàn)機(jī)。
(二)
背景技術(shù)：
從二十世紀(jì)六、七十年代到二十世紀(jì)九十年代中期出現(xiàn)的新式材料試驗(yàn) 機(jī)，控制柜常常采用模擬技術(shù)，畫出的試驗(yàn)曲線初始段往往是一條寬帶，不是 一條曲線。造成此現(xiàn)象的原因是數(shù)據(jù)點(diǎn)前后蹦跳，分布在不同時(shí)間的許多個(gè)相 同變形值，卻對應(yīng)著許多個(gè)不同的載荷值。這種情況，給判斷試驗(yàn)曲線初始直 線段，確定彈性模量和比例極限等力學(xué)參數(shù)造成了很大困難。
到了二十世紀(jì)九十年代中后期，新式材料試驗(yàn)機(jī)開始采用數(shù)字技術(shù)，精度 有了明顯提高，試驗(yàn)曲線初始段不再出現(xiàn)帶狀，但是，仍有一些數(shù)字式試驗(yàn)機(jī)， 不是控制柜性能欠佳，就是引伸計(jì)靈敏度不高，因此，試驗(yàn)曲線初始段的變形 值同樣存在著前后蹦跳，這些數(shù)據(jù)也會(huì)給應(yīng)用能量比法進(jìn)行計(jì)算時(shí)產(chǎn)生負(fù)能量， 給判斷試驗(yàn)曲線初始直線段產(chǎn)生不利影響。只要試驗(yàn)曲線初始直線段的兩個(gè)端 點(diǎn)不能準(zhǔn)確確定，彈性模量和比例極限就不能準(zhǔn)確確定，同時(shí)也不能用平行線 法準(zhǔn)確確定非比例伸長應(yīng)力。
(3)

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提出一種采用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷 變形曲線的方法，以消除數(shù)據(jù)誤差過大造成的圖形失真現(xiàn)象，降低鋸齒狀，使 曲線初始段比較光滑，能夠準(zhǔn)確地反映出力與變形之間的力學(xué)性能關(guān)系；
本發(fā)明的另一個(gè)目的是便于應(yīng)用能量比法來獲取初始直線段，從而進(jìn)一步
精確計(jì)算彈性模量和比例極限，以及確定出非比例伸長應(yīng)力等參數(shù)；
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種廣泛的載荷變形曲線的處理方法，它不僅 可用于拉伸，也可用于壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)和剪切等試驗(yàn)曲線，只要這些曲線存 在著前后蹦跳著的數(shù)據(jù)。
通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的 本發(fā)明一種采用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷變形曲線的方法，包括以下步驟a、從材料試驗(yàn)機(jī)中取出對某一材料進(jìn)行載荷變形試驗(yàn)時(shí)所獲得的原始數(shù)據(jù)，所 述原始數(shù)據(jù)包括載荷值及對應(yīng)的變形值;b、將上述原始數(shù)據(jù)構(gòu)建于橫軸為變形， 縱軸為載荷的坐標(biāo)系中，形成數(shù)據(jù)點(diǎn)；c、將變形值Xi相同的數(shù)據(jù)點(diǎn)分成一組， 求出每組數(shù)據(jù)點(diǎn)中所有載荷值yi的平均值7，從而合并為新數(shù)據(jù)點(diǎn)(Xl， 7); d、將新數(shù)據(jù)點(diǎn)(Xi, 7)在坐標(biāo)系中顯示，從而獲得該材料的載荷變形曲線。 其中，在步驟c中算出平均值7之后，還進(jìn)一步包括是否選擇舍去每一 組中離平均值K最遠(yuǎn)的一個(gè)或幾個(gè)載荷值yi，然后再一次求出該組的平均值，
從而合并為新數(shù)據(jù)點(diǎn)(Xi， 7)，使曲線更光滑。該舍去的方式有下列幾種情況 第一種舍去方法如果某一組中有1一3個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則不進(jìn)行舍去；如某
一組中有4一6個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值^;最遠(yuǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如某一組
中有7—9個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值7最遠(yuǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如某一組中有 10—12個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值^最遠(yuǎn)的三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；以此類推。
第二種舍去方法如果某一組中有1一2個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則不進(jìn)行舍去；如某 一組中有3 — 4個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值7最遠(yuǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如某一組 中有5—6個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值^最遠(yuǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如某一組中有7 一8個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值7最遠(yuǎn)的三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；以此類推。
第三種舍去方法如果某一組中有1一4個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則不進(jìn)行舍去；如某 一組中有5 — 8個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值K最遠(yuǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如某一組
中有9一12個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值^;最遠(yuǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；以此類推。
第四種舍去方法如果某一組中有1一5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則不進(jìn)行舍去；如某 一組中有6 —IO個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值7最遠(yuǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如某一組 中有11一15個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值^最遠(yuǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；以此類推。
該采用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷變形曲線的方法可用于處理材料拉伸、壓 縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)以及剪切試驗(yàn)中的變形曲線。
其中，在步驟a中所使用的材料試驗(yàn)機(jī)，其包括試驗(yàn)機(jī)主體、試驗(yàn)數(shù)據(jù)采 集處理系統(tǒng)及顯示器，該材料試驗(yàn)機(jī)在完成材料測試后，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集處理系 統(tǒng)自動(dòng)采用上述的方法來獲得材料載荷變形曲線，并在顯示器中顯示。
本發(fā)明一種釆用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷變形曲線的方法，其優(yōu)點(diǎn)和功 效是它可以消除數(shù)據(jù)誤差過大造成的圖形失真現(xiàn)象，降低鋸齒狀，使曲線初 始段比較光滑，較為準(zhǔn)確地反映出力與變形之間的力學(xué)性能關(guān)系；從而能夠進(jìn) 一步準(zhǔn)確確定初始直線段的兩個(gè)端點(diǎn)，可進(jìn)一步精確算出彈性模量和比例極限 等參數(shù)。

圖1為模擬式試驗(yàn)機(jī)測試得到的鑄鐵-1拉伸曲線； 圖2為對圖1中數(shù)據(jù)合并后得到的鑄鐵-1拉伸曲線； 圖3為模擬式試驗(yàn)機(jī)測試得到的銅拉伸曲線；
圖4為對圖3中數(shù)據(jù)合并后得到的銅拉伸曲線，被合并的數(shù)據(jù)都發(fā)生在曲 線轉(zhuǎn)彎處及以前的初始階段；
圖5為模擬式試驗(yàn)機(jī)測試得到的鋁棒拉伸曲線；
圖6為對圖5中數(shù)據(jù)合并后得到的鋁棒拉伸曲線；
圖7為畫原始數(shù)據(jù)圖的N—S流程圖8為用數(shù)據(jù)合并法獲得載荷變形曲線的N—S流程圖。 具體實(shí)施例方式
本發(fā)明一種采用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷變形曲線的方法，包括以下步 驟a、從材料試驗(yàn)機(jī)中取出對某一材料進(jìn)行載荷變形試驗(yàn)時(shí)所獲得的原始數(shù) 據(jù)，所述原始數(shù)據(jù)包括載荷值及對應(yīng)的變形值；b、將上述原始數(shù)據(jù)構(gòu)建于橫軸 為變形，縱軸為載荷的坐標(biāo)系中，形成數(shù)據(jù)點(diǎn)；c、將變形值Xi相同的數(shù)據(jù)點(diǎn) 分成一組，求出每組數(shù)據(jù)點(diǎn)中所有載荷值yi的平均值7，從而合并為新數(shù)據(jù)點(diǎn) (Xi, d、將新數(shù)據(jù)點(diǎn)(Xi， 7)在坐標(biāo)系中顯示，從而獲得該材料的載
荷變形曲線。
其中，在步驟c中算出平均值7之后，還進(jìn)一步包括是否選擇舍去每一 組中離平均值K最遠(yuǎn)的一個(gè)或幾個(gè)載荷值yi，然后再一次求出該組的平均值， 從而合并為新數(shù)據(jù)點(diǎn)(Xi， 7)，使曲線更光滑。該舍去的方式有下列幾種情況:
第一種舍去方法如果某一組中有1一3個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則不進(jìn)行舍去；如某 一組中有4一6個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值K最遠(yuǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如某一組 中有7 — 9個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值K最遠(yuǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如某一組中有 10—12個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值K最遠(yuǎn)的三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；以此類推。
第二種舍去方法如果某一組中有1一2個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則不進(jìn)行舍去；如某
一組中有3 — 4個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值^"最遠(yuǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如某一組
中有5—6個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值7最遠(yuǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如某一組中有7
一8個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值^最遠(yuǎn)的三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；以此類推。
第三種舍去方法如果某一組中有1一4個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則不進(jìn)行舍去；如某 一組中有5—8個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值^最遠(yuǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如某一組 中有9一12個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值7最遠(yuǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；以此類推。
第四種舍去方法如果某一組中有1一5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則不進(jìn)行舍去；如某 一組中有6—10個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值^最遠(yuǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如某一組 中有11一15個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值K最遠(yuǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；以此類推。該采用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷變形曲線的方法可用于處理材料拉伸、壓 縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)以及剪切試驗(yàn)中的變形曲線。
下面結(jié)合附圖對所述方法詳細(xì)說明如下
其中，在步驟a中所使用的材料試驗(yàn)機(jī)，其包括試驗(yàn)機(jī)主體、試驗(yàn)數(shù)據(jù)采
集處理系統(tǒng)及顯示器，該材料試驗(yàn)機(jī)在完成材料測試后，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集處理系 統(tǒng)自動(dòng)采用上述的方法來獲得材料載荷變形曲線，并在顯示器中顯示。材料試
驗(yàn)機(jī)通常由試驗(yàn)機(jī)主體、試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)及顯示器等部分組成。在圖7 中詳細(xì)示出了畫原始數(shù)據(jù)圖的N—S流程圖，其具體步驟在此不再詳述，最終將 原始載荷變形曲線在顯示器上顯示出來。
圖1所示為模擬式試驗(yàn)機(jī)測試得到的鑄鐵-1拉伸曲線；該曲線是由變形 (extension)及其對應(yīng)的載荷(load)構(gòu)成的，在坐標(biāo)系中共有455個(gè)原始數(shù) 據(jù)點(diǎn)(x,， y》，其中每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為變形值Xi，縱坐標(biāo)為載荷值yi，其 中i為數(shù)據(jù)點(diǎn)的序號，取值為1一455，并以直線連接按時(shí)間前后出現(xiàn)的數(shù)據(jù)點(diǎn)， 則得到圖1中所示的曲線。
下面說明如何用數(shù)據(jù)合并法來獲得精確的載荷變形曲線。圖1中對于每一 個(gè)變形值來說,將變形值&相同的數(shù)據(jù)點(diǎn)分成一組，求出每組數(shù)據(jù)點(diǎn)中所有載 荷值y,的平均值K，將7給Yk， Xi給Xk，即Xk-Xi, Yk-^從而合并為新數(shù)據(jù)點(diǎn) (Xk, Yk);將新數(shù)據(jù)點(diǎn)(Xk， Yk)在坐標(biāo)系屮顯示，從而獲得精確的材料載荷 變形曲線。如圖1中的變形值x^0.050764mm處，這個(gè)變形值共有10個(gè)，中間 有幾十個(gè)按時(shí)間先后排列的變形值，有的數(shù)值比它大，有的數(shù)值比它小。這10 個(gè)相同變形值對應(yīng)著10個(gè)不同的載荷值(kN): 9.131246， 9. 153355， 9. 282586， 9. 355817， 9. 390278, 9. 437664, 9. 541049, 9. 584 125,9.614279,9.829665。第一次求出的載荷平均值^ =Yk=9. 432006，在圖2 中是合并后的第62個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，即k-62。當(dāng)K從l變到n時(shí)，就可以用第一次 數(shù)據(jù)合并后產(chǎn)生的新數(shù)據(jù)(Xk，Yk)畫載荷變形曲線了。
當(dāng)用戶需要更加精確的載荷變形曲線時(shí)，就需要進(jìn)行第二次數(shù)據(jù)合并，也 就是舍去每一組中離平均值7最遠(yuǎn)的一個(gè)或幾個(gè)載荷值yi，然后再一次求出該 組的平均值。將第二次合并后的新數(shù)據(jù)點(diǎn)按變形先后排隊(duì)，然后將這些新數(shù)據(jù) 點(diǎn)構(gòu)建于橫軸為變形，縱軸為載荷的另一坐標(biāo)系中，并顯示該新的載荷變形曲 線。為了選出離平均值最遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，必須計(jì)算K組中載荷平均值YK與K組中 載荷yi的距離dk,i， dk， HY「yi|，其中k取值為l至n， n為組數(shù)，i等于K組中 Xi的開始序號至Xi的結(jié)束序號，根據(jù)i.i的大小，按由大到小的方法重新排列K 組中的yi ,依次記為y" ， yk.2……yk,"，其中mk為K組中^的個(gè)數(shù)。離平均值7最遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)點(diǎn)記為(xm， y、,)，離平均值7最近的數(shù)據(jù)點(diǎn)記為
(xk;k ， y,mk)。舍去數(shù)據(jù)點(diǎn)的方法可以分為每增加1 2個(gè)點(diǎn)、1 3個(gè)點(diǎn)、l 4個(gè)點(diǎn)或1 5個(gè)點(diǎn)就舍去一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。對于圖1中的載荷變形曲線采用每增加 1 3個(gè)點(diǎn)就舍去一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的方法如某一組中有l(wèi)一3個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則不進(jìn) 行舍去；如某一組中有4—6個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值7最遠(yuǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù) 點(diǎn)；如某一組中有7 — 9個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值7最遠(yuǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；
如某一組中有10—12個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值^最遠(yuǎn)的三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；以
此類推。用公式表示這種方法為當(dāng)l《mk《3時(shí)，Yk= d +…)/ (mk—0)， 此時(shí)不舍去yk. 1;當(dāng)4勉幼時(shí)，Yk= (yk,2+…+yJ / (mk—l)，此時(shí)舍去 y"當(dāng)7《mkS9時(shí)，Yk= (yk,3+ +yk, k)/(mk—2)，舍去yu， yk.2;當(dāng)10^nk^l2 時(shí)，Yk= (y"H-----hyk, J / (mk—3)，舍去yk. i, yk. 2， y" 3。
上文中這10個(gè)上述載荷值離平均值Yk最遠(yuǎn)的是第10個(gè)，第1個(gè)和第3個(gè)， 距離(力值差)dk.10=0. 397659， (^=0.300760， dk.2=0. 278651，舍去上述10 個(gè)力值中的第10個(gè)，第1個(gè)和第2個(gè)，求出余下的7個(gè)力值的平均值Yk= 9.457114(kN),將Xi給Xk，就可以用(Xk,Yk)畫出第K個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)了，當(dāng)K從l 變到n時(shí)，就可以畫出合并后的數(shù)據(jù)圖了。上面舍去數(shù)據(jù)點(diǎn)的方式是按每增加 1 3個(gè)就舍去1個(gè)點(diǎn)，所以mk40 12個(gè)時(shí)，應(yīng)該舍去3個(gè)點(diǎn)，如此即得到了 圖2中所示的鑄鐵-1拉伸曲線，合并后只有69個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。
當(dāng)采用每增加l一2個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)就多舍去一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，如某一組中有l(wèi)一2 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則不進(jìn)行舍去；如某一組中有3—4個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值 ^最遠(yuǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如某一組中有5—6個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值7最 遠(yuǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如某一組中有7—8個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值7最遠(yuǎn)的 三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；以此類推。
當(dāng)采用每增加l一4個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)就多舍去一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，如某一組中有1—4 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則不進(jìn)行舍去；如某一組中有5—8個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值 7最遠(yuǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如某一組中有9一12個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值^最 遠(yuǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；以此類推。
當(dāng)采用每增加l一5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)就多舍去一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，如某一組中有l(wèi)一5 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則不進(jìn)行舍去；如某一組中有6—10個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均 值^最遠(yuǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如某一組中有11 — 15個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值^ 最遠(yuǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；以此類推。
圖3為模擬式試驗(yàn)機(jī)測試得到的銅拉伸曲線，其中共有914個(gè)原始數(shù)據(jù)點(diǎn)， 圖中只顯示了前面部分?jǐn)?shù)據(jù)。采用本申請中的數(shù)據(jù)合并法處理后，得到圖4中的銅拉伸曲線，合并后只有256個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，被合并的數(shù)據(jù)都發(fā)生在曲線轉(zhuǎn)彎 處及以前的初始階段。
圖5為模擬式試驗(yàn)機(jī)測試得到的鋁棒拉伸曲線，其中共有2270個(gè)原始數(shù)據(jù) 點(diǎn)，圖中只顯示了前面部分?jǐn)?shù)據(jù)。采用數(shù)據(jù)合并法處理后，得到圖6中的鋁棒 拉伸曲線，合并后只有997個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。
本發(fā)明所用的材料試驗(yàn)機(jī)以自動(dòng)方式讀取原始數(shù)據(jù)和畫出原始數(shù)據(jù)圖形， 然后將自動(dòng)合并后的新數(shù)據(jù)組成的圖形顯示在另一圖形界面。分別顯示原始數(shù) 據(jù)圖和新數(shù)據(jù)圖是為了說明數(shù)據(jù)合并法，但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)這兩幅圖是可以重疊 在一起的。
再以拉伸試驗(yàn)為例，結(jié)合應(yīng)用該方法的試驗(yàn)機(jī)來詳細(xì)說明該方法的實(shí)施。 先將模擬式試驗(yàn)機(jī)或精度欠佳的數(shù)字試驗(yàn)機(jī)在試驗(yàn)中所得到的數(shù)據(jù)編上文件 號，用戶在計(jì)算機(jī)可視化界面上點(diǎn)擊列表框中的該文件號，程序便自動(dòng)讀取拉 力值和伸長值并進(jìn)行極值判斷，根據(jù)極值大小，在自動(dòng)畫出縱橫坐標(biāo)的同時(shí)， 自動(dòng)顯示縱坐標(biāo)上每個(gè)刻度的力值(牛頓)和橫坐標(biāo)上每個(gè)刻度的伸長值(毫 米)，并給出原始數(shù)據(jù)圖。力值用Load表示，伸長值用Extension表示，如圖 l所示。
在計(jì)算機(jī)屏幕中點(diǎn)擊原始數(shù)據(jù)圖下方的數(shù)據(jù)合并法1按鈕，就會(huì)顯示出第一 次數(shù)據(jù)合并后的新曲線，選擇數(shù)據(jù)合并法2按鈕，就會(huì)顯示出第二次數(shù)據(jù)合并 后的新曲線。第二次數(shù)據(jù)合并又可以選擇前面文中所述的四種方法。
對于Xi不斷增加，但yi上下波動(dòng)的屈服階段曲線區(qū)，例如A3 (Q235)鋼的拉 伸曲線，合并數(shù)據(jù)點(diǎn)不能越過上屈服點(diǎn)。因?yàn)樵谇^(qū)間合并yi會(huì)人為地改變
波動(dòng)的上下峰值。由于屈服區(qū)以后Xi的相隔距離增大，最大力值點(diǎn)和破斷力值
點(diǎn)不存在多個(gè)值，因此也不必合并。 '
對于有滯后環(huán)的拉伸曲線，要找出滯后環(huán)的上下兩端點(diǎn)。左半環(huán)的Xi，按由
小到大排列后再合并yt;對右半環(huán)的Xi，則要按照由大到小排列后再合并yi。
上列的詳細(xì)說明是針對本發(fā)明的一可行實(shí)施例具體說明，惟該實(shí)施例并非用 以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所為的等效實(shí)施例或變更， 例如，等變化的等效性實(shí)施例，均應(yīng)包含于本案的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種采用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷變形曲線的方法，其特征在于，它包括以下步驟a、從材料試驗(yàn)機(jī)中取出對某一材料進(jìn)行載荷變形試驗(yàn)時(shí)所獲得的原始數(shù)據(jù)，所述原始數(shù)據(jù)包括載荷值及對應(yīng)的變形值；b、將上述原始數(shù)據(jù)構(gòu)建于橫軸為變形、縱軸為載荷的坐標(biāo)系中，形成數(shù)據(jù)點(diǎn)；c、將變形值xi相同的數(shù)據(jù)點(diǎn)分成一組，求出每組數(shù)據(jù)點(diǎn)中所有載荷值yi的平均值<overscore>yi</overscore>，從而合并為新數(shù)據(jù)點(diǎn)(xi，<overscore>yi</overscore>)；d、將新數(shù)據(jù)點(diǎn)(xi，<overscore>yi</overscore>)在坐標(biāo)系中顯示，從而獲得該材料的載荷變形曲線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種采用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷變形曲線的方法，其特征在于在步驟C中算出平均值S之后，還進(jìn)一步包括是否選擇舍去每一組中離平均值K最遠(yuǎn)的一個(gè)或幾個(gè)載荷值yi，然后再一次求出該組的平均值，從而合并為新數(shù)據(jù)點(diǎn)(Xi, 7)，使曲線更光滑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種采用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷變形曲線的方法，其特征在于如果某一組中有1一3個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則不進(jìn)行舍去；如果某一 組中有4一6個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值^最遠(yuǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如果某一組 中有7 — 9個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值K最遠(yuǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如果某一組中有10 — 12個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值^;最遠(yuǎn)的三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；以此類推。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種采用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷變形曲線的方法，其特征在于如果某一組中有l(wèi)一2個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則不進(jìn)行舍去；如果某一組中有3—4個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值K最遠(yuǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如果某一組中有5—6個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值7最遠(yuǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)占.<formula>formula see original document page 3</formula>如果某一組中有7—8個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值7最遠(yuǎn)的三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；以此類推。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種采用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷變形曲線的方法，其特征在于如果某一組中有1一4個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則不進(jìn)行舍去；如果某一 組中有5 — 8個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值K最遠(yuǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如果某一組中有9一12個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值^;最遠(yuǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；以此類推。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種采用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷變形曲線的方 法，其特征在于如果某一組中有1一5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則不進(jìn)行舍去；如果某一 組中有6—10個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值7最遠(yuǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；如果某一組 中有11一15個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則舍去離平均值7最遠(yuǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；以此類推。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l一6中任一所述采用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷變形曲線的方法，其特征在于該方法可用于處理材料拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)以及 剪切試驗(yàn)中的變形曲線。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種采用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷變形曲線的方 法，其特征在于在步驟a中所使用的材料試驗(yàn)機(jī)，其包括試驗(yàn)機(jī)主體、試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)及顯示器，該材料試驗(yàn)機(jī)在完成材料測試后，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集 處理系統(tǒng)自動(dòng)采用上述的方法來獲得材料載荷變形曲線，并在顯示器中顯示。
全文摘要
一種采用數(shù)據(jù)合并方式獲得材料載荷變形曲線的方法，包括以下步驟a.從材料試驗(yàn)機(jī)中取出對某一材料進(jìn)行載荷變形試驗(yàn)時(shí)所獲得的原始數(shù)據(jù)，所述原始數(shù)據(jù)包括載荷值及對應(yīng)的變形值；b.將上述原始數(shù)據(jù)構(gòu)建于橫軸為變形，縱軸為載荷的坐標(biāo)系中，形成數(shù)據(jù)點(diǎn)；c.將變形值x_i相同的數(shù)據(jù)點(diǎn)分成一組，求出每組數(shù)據(jù)點(diǎn)中所有載荷值y_i的平均值y_i，從而合并為新數(shù)據(jù)點(diǎn)(x_i，y_i)；d.將新數(shù)據(jù)點(diǎn)(x_i，y_i)在坐標(biāo)系中顯示，從而獲得該材料的載荷變形曲線。
文檔編號G06F19/00GK101303281SQ200810103930
公開日2008年11月12日 申請日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者易偉中, 昱 林, 帆 黃 申請人:北京聯(lián)合大學(xué)