[發(fā)明專利]分離式霍普金森桿實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理方法及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201811148650.5 | 申請(qǐng)日: | 2018-09-29 |
| 公開(公告)號(hào): | CN110967246B | 公開(公告)日: | 2022-09-30 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 李穎;白國娟;伍海輝;王少輝;戴磊 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 中國航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司 |
| 主分類號(hào): | G01N3/00 | 分類號(hào): | G01N3/00 |
| 代理公司: | 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100 | 代理人: | 喻學(xué)兵 |
| 地址: | 200241 上海*** | 國省代碼: | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 分離 式霍普金森桿 實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)處理 方法 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) | ||
本案涉及一種分離式霍普金森桿實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理方法以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。其中所述數(shù)據(jù)處理方法包括:(a)根據(jù)入射波波形的基線設(shè)置相對(duì)于所述基線對(duì)稱的起點(diǎn)區(qū)間,選取入射波波形與所述起點(diǎn)區(qū)間的上邊界或下邊界的首個(gè)交點(diǎn)為入射波起點(diǎn);(b)根據(jù)所述步驟(a)得到的所述入射波起點(diǎn),得到透射波起點(diǎn)、反射波起點(diǎn),將所述入射波起點(diǎn)、透射波起點(diǎn)、反射波起點(diǎn)對(duì)齊,得到相同時(shí)刻的應(yīng)力以及應(yīng)變。上述數(shù)據(jù)處理方法以及處理系統(tǒng)至少包括數(shù)據(jù)處理過程簡(jiǎn)單、結(jié)果可靠等優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于力學(xué)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及分離式霍普金森桿實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理方法以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)
應(yīng)變率是材料變形速率的一種度量,是應(yīng)變對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)。當(dāng)應(yīng)變率超過10-2s-1時(shí),材料變形時(shí)表現(xiàn)出的力學(xué)行為被稱為材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為。材料在石油鉆探、航空航天尤其是兵器等領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)經(jīng)常發(fā)生高應(yīng)變率(102s-1-104s-1)甚至是超高應(yīng)變率(104s-1-106s-1)的變形。此時(shí),材料的失效形式不同于靜載荷條件,而且很多材料的強(qiáng)度和塑性會(huì)隨著應(yīng)變率的變化發(fā)生變化。因此,材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的研究具有十分重要的意義。
目前,在材料科學(xué)領(lǐng)域中測(cè)量材料在高應(yīng)變率下的力學(xué)性能時(shí)使用最廣泛的就是分離式霍普金森桿(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)實(shí)驗(yàn)裝置。分離式霍普金森桿實(shí)驗(yàn)裝置主要包括:分離式霍普金森桿、應(yīng)變儀和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),如圖1所示,其中,分離式霍普金森桿主要包括:入射桿1、透射桿2、試樣3和應(yīng)變片4、5。應(yīng)變片4、5分別貼到入射桿1、透射桿2上,并通過電纜線連接到動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀上,同時(shí)動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接,最終得到不同高應(yīng)變率下的材料應(yīng)力應(yīng)變曲線。
進(jìn)行分離式霍普金森桿實(shí)驗(yàn)時(shí),待測(cè)試樣3夾在入射桿1和透射桿2之間。子彈以一定速度撞擊入射桿1,使入射桿1中產(chǎn)生一定長(zhǎng)度的應(yīng)力波,即入射波。當(dāng)入射波波傳播到入射桿1與試樣3接觸端時(shí),一部分應(yīng)力波反射回入射桿1,即反射波,另一部分發(fā)生通過試樣3傳入透射桿2形成透射波。入射波、反射波、透射波的相關(guān)變化由應(yīng)變片4、5和應(yīng)變儀轉(zhuǎn)化后被數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄并保存為數(shù)據(jù)文件。
在實(shí)驗(yàn)過程中,應(yīng)變片分別貼在入射桿和透射桿上,應(yīng)力波從應(yīng)變片位置傳到試件上有一個(gè)時(shí)間差,為得到對(duì)應(yīng)時(shí)刻的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,需要消去該時(shí)間差。而且實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)反射波和透射波起點(diǎn)的確定十分重要,因?yàn)槠瘘c(diǎn)的位置直接決定了應(yīng)力應(yīng)變之間的相對(duì)關(guān)系。現(xiàn)有技術(shù)中,一般的做法是實(shí)驗(yàn)人員根據(jù)得到的圖線手工處理數(shù)據(jù),根據(jù)其對(duì)圖線的觀察將反射波與透射波的起點(diǎn)對(duì)齊,采用上述方法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性差,由于僅憑數(shù)據(jù)處理人員的目測(cè)進(jìn)行對(duì)齊,不同的實(shí)驗(yàn)人員很可能得到不同的結(jié)果,同一實(shí)驗(yàn)人員在不同時(shí)間也可能會(huì)得到不同的結(jié)果,因此很難利用不同次的實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。因此,如何準(zhǔn)確獲得反射波和透射波起點(diǎn),進(jìn)而準(zhǔn)確獲得試驗(yàn)材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線是本領(lǐng)域需要解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種分離式霍普金森桿實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理方法。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種分離式霍普金森桿實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的一種分離式霍普金森桿實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理方法,包括:
(a)根據(jù)入射波波形的基線設(shè)置相對(duì)于所述基線分布的起點(diǎn)區(qū)間,選取入射波波形與所述起點(diǎn)區(qū)間的上邊界或下邊界的首個(gè)交點(diǎn)為入射波起點(diǎn);
(b)根據(jù)所述步驟(a)得到的所述入射波起點(diǎn),得到透射波起點(diǎn)、反射波起點(diǎn),將所述入射波起點(diǎn)、透射波起點(diǎn)、反射波起點(diǎn)對(duì)齊,得到相同時(shí)刻的應(yīng)力以及應(yīng)變。
在所述數(shù)據(jù)處理方法的實(shí)施例中,在所述步驟(a)中,所述起點(diǎn)區(qū)間的上邊界或下邊界為三倍或四倍的標(biāo)準(zhǔn)差。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息,商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于中國航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司,未經(jīng)中國航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司許可,擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作,請(qǐng)聯(lián)系【客服】
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