[發明專利]一種桿狀物體彈性模量的測量方法

有效

• 申請號: 201710535547.5
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107179253B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 陳國強;呂紹斌;李曉峰
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N3/40
• 分類號: G01N3/40;G01N3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種桿狀物體彈性模量的測量方法，適用的測量裝置包括單色板(1)、標定塊(2)、計算機(4)、圖像采集卡(5)、加載裝置(7)、相機(8)和相機支架(9)，

其特征在于，包括如下步驟：S1、用標定塊(2)對相機(8)進行標定；S2、對桿狀物體進行拍照，并對圖像進行處理；S3、在加載時與不加載時桿狀物體的上下輪廓上提取輪廓點的坐標；S4、求出桿狀物體橫截面形心的坐標，并求出加載時相對不加載時的撓度差；S5、用撓度差公式進行彈性模量的求解；

步驟S3中沿著桿狀物體有效長度均勻提取2N個輪廓點，橫坐標分別為x₁，x₂，x₃，…，x_N，x_N+1，x_N+2，x_N+3，…，x_2N,N為不小于11的整數；

步驟S5中撓度差公式為

式中，w(x)為撓度差，x為橫坐標，F為在桿狀物體有效長度中間加載的力，E為彈性模量，L為桿狀物體有效長度，I為桿狀物體的橫截面慣性矩。

2.根據權利要求1所述桿狀物體彈性模量的測量方法，其特征在于，對提取桿狀物體的2N個輪廓點進行最小二乘法曲線擬合，擬合出桿狀物體上下輪廓線的表達式，求出桿狀物體橫截面形心所在曲線表達式，把橫坐標x₁，x₂，x₃，…，x_N，x_N+1，x_N+2，x_N+3，…，x_2N分別代入加載時與不加載時桿狀物體橫截面形心所在曲線表達式中，求出加載時相對不加載時各個橫坐標對應的撓度差w₁，w₂，w₃，…，w_N，w_N+1，w_N+2，w_N+3，…，w_2N。

3.根據權利要求1所述桿狀物體彈性模量的測量方法，其特征在于，在同一橫坐標條件下，提取加載時與不加載時桿狀物體上下輪廓上的縱坐標，求出對應的橫截面形心點的縱坐標，最終求出加載時相對不加載時各個橫坐標對應的撓度差w₁，w₂，w₃，…，w_N，w_N+1，w_N+2，w_N+3，…，w_2N。

4.根據權利要求2或3所述桿狀物體彈性模量的測量方法，其特征在于，把橫坐標數值與對應的撓度差代入撓度差公式中，求出桿狀物體的彈性模量E₁，E₂，E₃，…，E_N，E_N+1，E_N+2，E_N+3，…，E_2N，對E₁，E₂，E₃，…，E_N，E_N+1，E_N+2，E_N+3，…，E_2N，用萊以特準則對粗大誤差給予剔除，把剔除后剩余的數值取平均值作為最終的彈性模量。