一种可用于判断循环塑性区的力-应变曲线特征判断方法技术

一种可用于判断循环塑性区的力

【技术实现步骤摘要】
一种可用于判断循环塑性区的力
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应变曲线特征判断方法


[0001]本专利技术属于金属疲劳试验领域，提供了一种可用于判断循环塑性区的力
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应变曲线特征判断方法，适用于Q&P钢疲劳试验过程中的裂纹尖端循环塑性区、单调塑性区、弹性区的分离。

技术介绍

[0002]疲劳裂纹尖端存在塑性变形，产生塑性变形的区域称为塑性区，其他区域称为弹性区，塑性区内部可进一步划分为循环塑性区与单调塑性区，循环塑性区被单调塑性区所包裹，循环塑性区内部包含丰富的信息，对研究裂纹扩展特性具有重大意义。然而循环塑性区十分微小，现有检测方法均依赖于昂贵的设备，且操作繁琐，本专利技术则运用循环塑性区应力应变迟滞回线的特点，对力
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应变曲线特征进行判断，从而分离出循环塑性区。

技术实现思路

[0003]为了克服已有技术的不足，本专利技术提供了一种可用于判断循环塑性区的力
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应变曲线特征判断方法，可根据力
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应变曲线特征有效判断其所属的区域。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种可用于判断循环塑性区的力
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应变曲线特征判断方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]步骤1：统计应变小于屈服点阈值的数据点比例，若比例大于预设值则判定为弹性区，否则进入下一步；
[0007]步骤2：将所采集的力
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应变数据分组，分为加载组与卸载组；
[0008]步骤3：将卸载组与加载组的应变数据两两相减，统计差值小于0的点对个数cnt，并统计差值平均值avrDiff；
[0009]步骤4：分别对卸载组与加载组进行直线拟合，得到斜率k1、k2，截距b1、b2，置信度r1、r2；
[0010]步骤5：判断cnt是否为0，avrDiff是否大于0.001，r1、r2是否>0.98，若以上条件都满足，则判定为循环塑性区，否则进入下一步；
[0011]步骤6：判断(b1+b2)/2是否大于0.002，若满足则判定为单调塑性区，否则进入下一步判定为弹性区。
[0012]进一步，所述步骤1中，预设值为80％，以0.002的应变作为屈服点。若所采集数据中小于0.002的点数占大部分，则认为该位置仍未产生塑性变形，判定为弹性区。
[0013]进一步，所述步骤3中，将卸载组与加载组的应变数据两两相减，以卸载组为基准，遍历卸载组中的每一对数据，寻找加载组中力值相等的数据点对，将卸载组的应变值减去加载组的应变值，遍历完成后得到差值小于0的点对个数cnt，差值平均值avrDiff。
[0014]再进一步，所述步骤4中，分别对卸载组与加载组进行直线拟合，所使用的是RANSAC直线拟合算法。在所采集的原始数据中，加载组与卸载组数据头尾相连，只有在中间
段呈现较好的线性度，并且数据中存在噪点，使用RANSAC直线拟合算法可保证只选取中间段数进行拟合并且剔除对拟合结果影响较大的噪点，使得直线拟合结果满足实际情况。
[0015]更进一步，所述步骤5中，对差值小于0的点对个数cnt、差值平均值avrDiff、斜率k1、k2，截距b1、b2，置信度r1、r2进行判断，判断cnt是否为0，avrDiff是否大于0.001用于分辨卸载组所拟合的直线是否在加载组拟合直线的上方并高出一定距离，判断r1、r2是否>0.98用于分辨数据是否有足够的线性度，只有线性度足够才可判定为循环塑性区。
[0016]本专利技术的有益效果主要表现在：根据不同区域(弹性区、单调塑性区、循环塑性区)内应力应变迟滞回线的特征不同，分析力
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应变曲线，并将其抽象简化为两条直线，根据两直线的关系以及位置判断力
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应变曲线特征，从而分离出弹性区、单调塑性区、循环塑性区。
附图说明
[0017]图1是可用于判断循环塑性区的力
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应变曲线特征判断方法流程图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。
[0019]参照图1，一种可用于判断循环塑性区的力
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应变曲线特征判断方法，包括以下步骤：
[0020]步骤1：统计应变小于0.002的数据点比例，若比例大于80％则判定为弹性区，否则进入下一步；
[0021]所述步骤1中，预设值为80％，以0.002的应变作为屈服点。若所采集数据中小于0.002的点数占大部分，则认为该位置仍未产生塑性变形，判定为弹性区。
[0022]步骤2：将所采集的力
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应变数据分组，分为加载组与卸载组；
[0023]步骤3：将卸载组与加载组的应变数据两两相减，统计差值小于0的点对个数cnt，并统计差值平均值avrDiff；
[0024]所述步骤3中，将卸载组与加载组的应变数据两两相减，以卸载组为基准，遍历卸载组中的每一对数据，寻找加载组中力值相等的数据点对，将卸载组的应变值减去加载组的应变值，遍历完成后得到差值小于0的点对个数cnt，差值平均值avrDiff。
[0025]步骤4：分别对卸载组与加载组进行直线拟合，得到斜率k1、k2，截距b1、b2，置信度r1、r2；
[0026]所述步骤4中，分别对卸载组与加载组进行直线拟合，所使用的是RANSAC直线拟合算法。在所采集的原始数据中，加载组与卸载组数据头尾相连，只有在中间段呈现较好的线性度，并且数据中存在噪点，使用RANSAC直线拟合算法可保证只选取中间段数进行拟合并且剔除对拟合结果影响较大的噪点，使得直线拟合结果满足实际情况。
[0027]步骤5：判断cnt是否为0，avrDiff是否大于0.001，r1、r2是否>0.98，若以上条件都满足，则判定为循环塑性区，否则进入下一步；
[0028]所述步骤5中，对差值小于0的点对个数cnt、差值平均值avrDiff、斜率k1、k2，截距b1、b2，置信度r1、r2进行判断，判断cnt是否为0，avrDiff是否大于0.001用于分辨卸载组所拟合的直线是否在加载组拟合直线的上方并高出一定距离，判断r1、r2是否>0.98用于分辨数据是否有足够的线性度，只有线性度足够才可判定为循环塑性区。
[0029]步骤6：判断(b1+b2)/2是否大于0.002，若满足则判定为单调塑性区，否则进入下一步判定为弹性区。
[0030]本说明书的实施例所述的内容仅仅是对专利技术构思的实现形式的列举，仅作说明用途。本专利技术的保护范围不应当被视为仅限于本实施例所陈述的具体形式，本专利技术的保护范围也及于本领域的普通技术人员根据本专利技术构思所能想到的等同技术手段。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可用于判断循环塑性区的力
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应变曲线特征判断方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：统计应变小于屈服点阈值的数据点比例，若比例大于预设值则判定为弹性区，否则进入下一步；步骤2：将所采集的力
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应变数据分组，分为加载组与卸载组；步骤3：将卸载组与加载组的应变数据两两相减，统计差值小于0的点对个数cnt，并统计差值平均值avrDiff；步骤4：分别对卸载组与加载组进行直线拟合，得到斜率k1、k2，截距b1、b2，置信度r1、r2；步骤5：判断cnt是否为0，avrDiff是否大于0.001，r1、r2是否>0.98，若以上条件都满足，则判定为循环塑性区，否则进入下一步；步骤6：判断(b1+b2)/2是否大于0.002，若满足则判定为单调塑性区，否则进入下一步判定为弹性区。2.如权利要求1所述的一种可用于判断循环塑性区的力
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应变曲线特征判断方法，其特征在于，所述步骤1中，预设值为80％，以0.002的应变作为屈服点。3.如权利要求1或2所述的一种可用于判断循环塑性区的力
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应变曲线特征判断方法，其特征在于，所述步骤3中，将卸载组与加载组的应变数据两两相...

【专利技术属性】
技术研发人员：高红俐，詹京松，黄心畏，单晓锋，赏鸿斌，林志远，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：