[发明专利]一种基于R语言的金属拉伸试验方法

说明书

本发明公开了一种基于R语言的金属拉伸试验方法，该系统能够实时读取金属拉伸试验数据，对其进行二次处理，修正异常曲线，精确输出金属拉伸试验参数，优化试验系统。本发明具有基于R语言自动读取试验数据功能，实现了数据自动处理，判定不同异常情况，给予修正结果或终止试验。对打滑后的数据点通过乘以修正因子进行修正，而现有技术中仅是平移，采用本发明方法可有效降低误差。本发明提供了一种基于R语言自动寻找弹性段的方法，自动计算弹性模量，可以通过分析曲线，识别异常试验，废止异常试验；最后，本发明可以通过试验数据库，建模，预测试验机保养周期。

【技术领域】

本发明涉及一种基于R语言的金属拉伸试验方法。

【背景技术】

金属拉伸试验是评价材料性能的重要试验方法，主要的测量参数有E弹性模量，Rp0.2，Rt0.5/Rt0.6/Rt0.7屈服强度，Rm抗拉强度，A断后伸长率等。这些参数需要基于理想的拉伸应力应变曲线。理想的曲线特征为：载荷和应变同时从零位开始增大，经过弹性变形(直线段)，接着进入连续屈服的圆滑过渡段，随后是稳定的屈服段，达到峰值力后断裂。

在实际试验过程中，由于试样尺寸、试样表面粗糙度、接触式引伸计夹持力等因素，可能导致试验曲线出现异常，主要表现在载荷与应变不能同步从零点开始增大、引伸计打滑。载荷与应变不能同步从零点开始增大分为两种情况，第一种是应变为0时，已经有一定载荷。另外一种情况是对于钢管横向拉伸，试样未完全展平，试验开始阶段，载荷很小但是应变很大。这些会造成屈服点选取不准确，影响试验结果。引伸计打滑是由于试样与引伸计刀口摩擦阻力过小，在上悬臂杆自重的作用下，出现滑动。如果打滑出现在弹性段，将直接影响弹性段的拟合，影响材料弹性模量、屈服强度的结果。任何出现在屈服之前的打滑，都将影响屈服强度的结果。

传统的选择弹性段起点和终点的方法都是根据经验，例如选择30％最大力为弹性段起点，85％最大力为弹性段终点。对于不同的材料，85％最大力作为弹性段终点可能已经过了屈服点，导致屈服强度(规定塑性延伸强度Rp0.2)结果出现偏差。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于R语言的金属拉伸试验方法，该系统能够实时读取金属拉伸试验数据，对其进行二次处理，修正异常曲线，精确输出金属拉伸试验参数，优化试验系统。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于R语言的金属拉伸试验方法，包括以下步骤：

步骤1)基于R语言实时读取拉伸试验机试验数据，选择/输入试样类型、尺寸、钢级以及性能参数；

步骤2)设定载荷应变采集点的数据间隔阈值ε_e和ε_F，进行曲线异常分析以及修正；其中，ε_e为应变采集点的数据间隔阈值，ε_F为载荷采集点的数据间隔阈值；

步骤3)识别拉伸应力应变曲线弹性段，计算试验结果；其中，识别曲线弹性段时能够根据曲线手动选择弹性段起点和终点，或者自动识别弹性段起点和终点；若根据曲线手动选择弹性段起点和终点，则执行步骤5)；若自动识别弹性段起点和终点，则执行步骤4)；

步骤4)若迭代多次后，仍然夹角大于弹性段计算所需阈值ε_E，则表明试样未完全展平，需要重新加工试样，试验停止；

步骤5)根据弹性段起点与终点，修正曲线零点；

步骤6)根据修正后的曲线得到屈服强度Rp0.2，Rt0.5，弹性模量E。

本发明进一步的改进在于：