本发明专利技术公开了一种金属板材断裂应变确定方法，包括：选取多个相同类型的样本板材；基于数字图像系统记录初始散斑图像；基于极限尖冷弯性能测试系统确定样本板材的平均弯曲角度；根据平均弯曲角度设定多个不同的中间弯曲角；基于极限尖冷弯性能测试系统将样本板材按照各个中间弯曲角的大小顺序依次弯折，并记录对应的样本板材的散斑图像；基于每个中间弯曲角对应的散斑图像和初始散斑图像在DIC软件中确定出各个中间弯曲角对应的应变数值；基于各个中间弯曲角对应的应变数值确定样本板材的平均弯曲角度下的应变值；基于平均弯曲角度下的应变值确定样本板材的断裂应变。本发明专利技术的实施提高了测试样本板材断裂应变的准确性。提高了测试样本板材断裂应变的准确性。提高了测试样本板材断裂应变的准确性。
【技术实现步骤摘要】
金属板材断裂应变确定方法、存储介质及电子设备
[0001]本专利技术涉及力学测量
，特别涉及一种金属板材断裂应变确定方法、存储介质及电子设备。
技术介绍
[0002]随着汽车工业的快速发展，先进高强钢凭借其高强韧性方面的优势，在车身安全结构件中获得了越来越多的应用，随着材料强度的提升，其韧性不足而导致的断裂失效的问题日益凸显。在实际应用场景中，汽车发生碰撞时，车身结构件主要在平面弯曲下发生断裂。因此，平面弯曲下的断裂应变是表征汽车碰撞安全性的重要指标。一般国际上借助德国汽车工业协会标准VDA238
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100来评价韧性。弯曲角是工业界评价钢板韧性的核心指标，弯曲角的大小与钢板韧性的高低正相关。然而，弯曲角的大小仅能作为横向对比钢板韧性好坏的一个指标，不能在有限元中用于表征材料的断裂极限。目前尚缺乏简单且能准确表征钢板在平面应变下断裂极限的方法。
技术实现思路
[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种金属板材断裂应变确定方法，所述方法应用于极限尖冷弯性能测试系统以及数字图像系统中，所述极限尖冷弯性能测试系统包括：至少两个辊轮以及压头；所述两个辊轮以所述压头的加载棱边为轴对称设置，所述辊轮用于承载样本板材；所述压头用于对所述样本板材施加垂向力，使样本板材产生弯曲角；所述数字图像系统用于提取样本板材的应变数据；
[0004]所述方法包括：
[0005]按照预设规则选取多个相同类型的样本板材；
[0006]对所述多个样本板材的上表面先后喷涂白漆和黑漆；
[0007]基于所述数字图像系统记录样本板材的上表面的初始散斑图像；
[0008]基于所述极限尖冷弯性能测试系统确定所述样本板材的平均弯曲角度；
[0009]根据所述平均弯曲角度设定多个不同的中间弯曲角，多个不同的所述中间弯曲角均小于所述平均弯曲角度；
[0010]基于所述极限尖冷弯性能测试系统将所述样本板材按照各个所述中间弯曲角的大小顺序依次弯折，并基于数字图像系统记录每个所述中间弯曲角对应的样本板材的散斑图像；
[0011]基于每个所述中间弯曲角对应的散斑图像和所述初始散斑图像确定出各个所述中间弯曲角对应的应变数值；
[0012]基于所述各个所述中间弯曲角对应的应变数值确定所述样本板材的平均弯曲角度下的应变值；
[0013]基于所述平均弯曲角度下的应变值确定所述样本板材的断裂应变。
[0014]进一步地，所述按照预设规则选取多个相同类型的样本板材，包括：
[0015]选取的所述样本板材的抗拉强度大于980MPa，厚度为1.0至2.0mm，宽度为15mm至60mm，长度为40mm至60mm。
[0016]进一步地，所述基于所述极限尖冷弯性能测试系统确定所述样本板材的平均弯曲角度，包括：
[0017]根据所述样本板材的厚度调整所述压头两侧辊轮的间距；
[0018]在所述多个相同类型的样本板材中选取目标样本板材；
[0019]将所述目标样本板材放置于所述辊轮上，基于所述压头对所述目标样本板材匀速施加下压力使所述目标样本板材弯曲，直至所述目标样本板材的弯曲载荷力
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位移曲线上载荷力降低至预设阈值或所述目标样本板材出现可见裂纹时，记录所述目标样本板材的弯曲角度；
[0020]重复执行：在所述多个相同类型的样本板材中选取目标样本板材；
[0021]将所述目标样本板材放置于所述辊轮上，基于所述压头对所述目标样本板材匀速施加下压力使所述目标样本板材弯曲，直至所述目标样本板材的弯曲载荷力
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位移曲线上载荷力降低至预设阈值或所述目标样本板材出现可见裂纹时，记录所述目标样本板材的弯曲角度，直至所述目标样本板材的弯曲角度的数量满足预设数量要求；
[0022]基于全部所述目标样本板材的弯曲角度确定所述样本板材的平均弯曲角度。
[0023]进一步地，所述基于所述极限尖冷弯性能测试系统将所述样本板材按照各个所述中间弯曲角的大小顺序依次弯折，包括：
[0024]基于各个所述中间弯曲角确定各个所述中间弯曲角对应的压头下移距离；
[0025]基于各个所述压头下移距离的大小顺序依次控制所述压头下移，使得所述样本板材弯曲至对应的中间弯曲角。
[0026]进一步地，基于每个所述中间弯曲角对应的散斑图像和所述初始散斑图像确定出各个所述中间弯曲角对应的应变数值，包括：
[0027]根据所述初始散斑图像，在每个所述中间弯曲角对应的散斑图像选取应变最大的目标图像点；
[0028]以经过所述目标图像点且与所述压头平行的线为轴线，在每个所述中间弯曲角对应的散斑图像中框选出宽度为0.4
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1mm、长度为所述样本板材长度与预设宽度阈值的差值的矩形框；
[0029]将所述矩形框内的全部图像点与所述初始散斑图像中对应的图像点进行比对，确定出各个所述中间弯曲角对应的应变数值。
[0030]进一步地，基于所述各个所述中间弯曲角对应的应变数值确定所述样本板材的平均弯曲角度下的应变值，包括：
[0031]将所述各个所述中间弯曲角对应的应变数值拟合为应变曲线，在所述应变曲线的延长线上截取平均弯曲角度对应的应变值。
[0032]进一步地，所述样本板材的断裂应变是根据如下公式确定的，包括：
[0033][0034]其中，ε1为平均弯曲角度下的应变值，为所述样本板材的断裂应变。
[0035]进一步地，所述平均弯曲角度为32至102度。
[0036]另一方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上述所述金属板材断裂应变确定方法。
[0037]另一方面，本专利技术提供一种电子设备，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令实现如上述所述金属板材断裂应变确定方法。
[0038]本专利技术提供的一种金属板材断裂应变确定方法、存储介质及电子设备，在不改变极限尖冷弯性能测试系统的前提下，采用间断式加卸载的方法，借助数字图像系统，在离线的方式下，可以进行高强钢应变测量，保证应变测量的准确性，节约设备成本。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0040]图1是根据本申请实施例示出的一种极限尖冷弯性能测试系统的结构示意图；
[0041]图2是根据本申请实施例示出的一种数字图像系统的结构示意图；
[0042]图3是根据本申请实施例示出的一种金属板材断裂应本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种金属板材断裂应变确定方法，其特征在于，所述方法应用于极限尖冷弯性能测试系统以及数字图像系统中，所述极限尖冷弯性能测试系统包括：至少两个辊轮以及压头；所述两个辊轮以所述压头的加载棱边为轴对称设置，所述辊轮用于承载样本板材；所述压头用于对所述样本板材施加垂向力，使样本板材产生弯曲角；所述数字图像系统用于提取样本板材的应变数据；所述方法包括：按照预设规则选取多个相同类型的样本板材；对所述多个样本板材的上表面先后喷涂白漆和黑漆；基于所述数字图像系统记录样本板材的上表面的初始散斑图像；基于所述极限尖冷弯性能测试系统确定所述样本板材的平均弯曲角度；根据所述平均弯曲角度设定多个不同的中间弯曲角，多个不同的所述中间弯曲角均小于所述平均弯曲角度；基于所述极限尖冷弯性能测试系统将所述样本板材按照各个所述中间弯曲角的大小顺序依次弯折，并基于数字图像系统记录每个所述中间弯曲角对应的样本板材的散斑图像；基于每个所述中间弯曲角对应的散斑图像和所述初始散斑图像确定出各个所述中间弯曲角对应的应变数值；基于所述各个所述中间弯曲角对应的应变数值确定所述样本板材的平均弯曲角度下的应变值；基于所述平均弯曲角度下的应变值确定所述样本板材的断裂应变；所述样本板材的断裂应变是根据如下公式确定的，包括：其中，ε1为平均弯曲角度下的应变值，为所述样本板材的断裂应变。2.根据权利要求1所述金属板材断裂应变确定方法，其特征在于，所述按照预设规则选取多个相同类型的样本板材，包括：选取的所述样本板材的抗拉强度大于980MPa，厚度为1.0至2.0mm，宽度为15mm至60mm，长度为40mm至60mm。3.根据权利要求1所述金属板材断裂应变确定方法，其特征在于，所述基于所述极限尖冷弯性能测试系统确定所述样本板材的平均弯曲角度，包括：根据所述样本板材的厚度调整所述压头两侧辊轮的间距；在所述多个相同类型的样本板材中选取目标样本板材；将所述目标样本板材放置于所述辊轮上，基于所述压头对所述目标样本板材匀速施加下压力使所述目标样本板材弯曲，直至所述目标样本板材的弯曲载荷力
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位移曲线上载荷力降低至预设阈值或所述目标样本板材出现可见裂纹时，记录所述目标样本板材的弯曲角度；重复执行：在所述多个相同类型的样本板材中选取目标样本板材；将所述目标样本板材放置于所述辊轮上，基于所述压头对所述目标样本板材匀速施加
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【专利技术属性】
技术研发人员：闵峻英，侯泽然，林建平，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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