[發明專利]一種基于R語言的金屬拉伸試驗方法

有效

• 申請號: 201710720520.3
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107621407B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 張庶鑫;李娜;梁明華;張華;張華佳;任繼承
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 61200 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種基于R語言的金屬拉伸試驗方法，該系統能夠實時讀取金屬拉伸試驗數據，對其進行二次處理，修正異常曲線，精確輸出金屬拉伸試驗參數，優化試驗系統。本發明具有基于R語言自動讀取試驗數據功能，實現了數據自動處理，判定不同異常情況，給予修正結果或終止試驗。對打滑后的數據點通過乘以修正因子進行修正，而現有技術中僅是平移，采用本發明方法可有效降低誤差。本發明提供了一種基于R語言自動尋找彈性段的方法，自動計算彈性模量，可以通過分析曲線，識別異常試驗，廢止異常試驗；最后，本發明可以通過試驗數據庫，建模，預測試驗機保養周期。

【技術領域】

本發明涉及一種基于R語言的金屬拉伸試驗方法。

【背景技術】

金屬拉伸試驗是評價材料性能的重要試驗方法，主要的測量參數有E彈性模量，Rp0.2，Rt0.5/Rt0.6/Rt0.7屈服強度，Rm抗拉強度，A斷后伸長率等。這些參數需要基于理想的拉伸應力應變曲線。理想的曲線特征為：載荷和應變同時從零位開始增大，經過彈性變形(直線段)，接著進入連續屈服的圓滑過渡段，隨后是穩定的屈服段，達到峰值力后斷裂。

在實際試驗過程中，由于試樣尺寸、試樣表面粗糙度、接觸式引伸計夾持力等因素，可能導致試驗曲線出現異常，主要表現在載荷與應變不能同步從零點開始增大、引伸計打滑。載荷與應變不能同步從零點開始增大分為兩種情況，第一種是應變為0時，已經有一定載荷。另外一種情況是對于鋼管橫向拉伸，試樣未完全展平，試驗開始階段，載荷很小但是應變很大。這些會造成屈服點選取不準確，影響試驗結果。引伸計打滑是由于試樣與引伸計刀口摩擦阻力過小，在上懸臂桿自重的作用下，出現滑動。如果打滑出現在彈性段，將直接影響彈性段的擬合，影響材料彈性模量、屈服強度的結果。任何出現在屈服之前的打滑，都將影響屈服強度的結果。

傳統的選擇彈性段起點和終點的方法都是根據經驗，例如選擇30％最大力為彈性段起點，85％最大力為彈性段終點。對于不同的材料，85％最大力作為彈性段終點可能已經過了屈服點，導致屈服強度(規定塑性延伸強度Rp0.2)結果出現偏差。

【發明內容】

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種基于R語言的金屬拉伸試驗方法，該系統能夠實時讀取金屬拉伸試驗數據，對其進行二次處理，修正異常曲線，精確輸出金屬拉伸試驗參數，優化試驗系統。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種基于R語言的金屬拉伸試驗方法，包括以下步驟：

步驟1)基于R語言實時讀取拉伸試驗機試驗數據，選擇/輸入試樣類型、尺寸、鋼級以及性能參數；

步驟2)設定載荷應變采集點的數據間隔閾值ε_e和ε_F，進行曲線異常分析以及修正；其中，ε_e為應變采集點的數據間隔閾值，ε_F為載荷采集點的數據間隔閾值；

步驟3)識別拉伸應力應變曲線彈性段，計算試驗結果；其中，識別曲線彈性段時能夠根據曲線手動選擇彈性段起點和終點，或者自動識別彈性段起點和終點；若根據曲線手動選擇彈性段起點和終點，則執行步驟5)；若自動識別彈性段起點和終點，則執行步驟4)；

步驟4)若迭代多次后，仍然夾角大于彈性段計算所需閾值ε_E，則表明試樣未完全展平，需要重新加工試樣，試驗停止；

步驟5)根據彈性段起點與終點，修正曲線零點；

步驟6)根據修正后的曲線得到屈服強度Rp0.2，Rt0.5，彈性模量E。

本發明進一步的改進在于：