一种平面应变断裂韧性测试数据处理方法技术

本发明专利技术涉及复合材料测试技术领域的一种平面应变断裂韧性测试数据处理方法，包括如下过程：获取原始数据表格；检查各表内参数及行列数，修改更正后存放指定位置；通过开发VBA模块配置数据存储模块、计算模块、力

【技术实现步骤摘要】
一种平面应变断裂韧性测试数据处理方法


[0001]本专利技术涉及复合材料测试
，特别涉及一种平面应变断裂韧性测试数据处理方法。

技术介绍

[0002]断裂韧性表征材料抵抗裂纹扩展的能力，是衡量材料韧性好坏的重要指标。近年来，复合材料平面断裂韧性的相关研究愈来愈多，国内常用的断裂韧性方法有压痕法(IM)和SENB法。《宇航材料工艺，1995年第4期，陶瓷材料断裂韧性的评定方法》中，列举了压痕法(IM)和SENB法的区别。由于SENB法测得断裂韧性数据较压痕法更为可靠，因而作为公认的断裂韧性试验方法。但SENB法获得的试验数据量较大，需要人为处理数据，目前没有成熟的试验数据自动计算软件进行数据处理。人工处理数据工作繁琐，且效率较低，而且很容易出错。

技术实现思路

[0003]为了解决使用SENB法需要人工处理大量数据导致效率低下容易出错中、的技术问题，本专利技术中披露了一种平面应变断裂韧性测试数据处理方法。
[0004]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种平面应变断裂韧性测试数据处理方法，包括如下步骤：
[0006]S1，获取原始数据表格；
[0007]S2，检查各表内参数及行列数，修改更正后将原始数据表存放于指定文件夹；
[0008]S3，在Visual Basic编辑器中建立数据调用的工作模块；
[0009]S4，在Excel中配置数据存储模块、计算模块、力
‑
位移修正模块和数据汇总模块；
[0010]所述数据存储模块用于将原始数据表中的初始数据存储到Excel的工作表中；
[0011]所述计算模块基于初始数据计算平面应变断裂韧性测试所需数据；
[0012]所需数据包括刚度减少5％的力值F
5％
、比值判定、刚度S、韧带宽度B、归一化裂纹长度α、几何校正因子f、能量校正因子φ、特征长度r、2.5倍特征长度2.5r、临界能量释放率条件值G
Q
、平面应变断裂韧性条件值K
Q
、刚度相关弹性模量E
stiff
、断裂相关弹性模量E
fract
、临界能量释放率G
Ic
和平面应变断裂韧性K
Ic
；
[0013]所述力
‑
位移修正模块用修正位移
‑
力数据并制作力
‑
位移修正图；
[0014]所述数据汇总模块用于数据处理后的汇总；
[0015]S5，在Excel中配置界面并配置与数据存储模块、计算模块、力
‑
位移修正模块和数据汇总模块相应的功能控件；
[0016]S6，力
‑
位移修正模块触发功能控件，调用工作模块，基于原始数据计算临界能量释放率条件值G
Q
并提取修正后的位移
‑
力数据；
[0017]S7，计算模块触发功能控件获取F
Q
值并计算平面应变断裂韧性条件值K
Q
；
[0018]S8，将修正后的位移
‑
力数据调入Origin软件中积分计算断裂能并通过数据存储
模块传入Excel中；
[0019]S9，计算模块触发功能控件，调用工作模块，计算出平面应变断裂韧性条件值K
Q
和临界能量释放率条件值G
Q
，并对计算的条件值进行核对后，得到平面应变断裂韧性K
Ic
和临界能量释放率G
Ic
，并统计到数据汇总模块；
[0020]S10，计算模块触发功能控件，调用工作模块，将S9步骤中计算模块所得数据和S6步骤中力
‑
位移修正模块所得数据存入第二指定文件夹。
[0021]优选地，所述S2步骤中，所述原始数据表格包括表1
‑
设备原始数据输入
‑
缺口数据、表2
‑
设备原始数据输入
‑
无缺口数据、表3
‑
设备原始数据输入
‑
压缩屈服强度和表4
‑
设备原始数据输入
‑
曲线面积。
[0022]优选地，所述S4步骤中，所述计算模块计算出的所需数据包括刚度减少5％的力值F
5％
、比值判定、刚度S、韧带宽度B、归一化裂纹长度α、几何校正因子f、能量校正因子φ、特征长度r、2.5倍特征长度2.5r、临界能量释放率条件值G
Q
、平面应变断裂韧性条件值K
Q
、刚度相关弹性模量E
stiff
、断裂相关弹性模量E
fract
、临界能量释放率G
Ic
和平面应变断裂韧性K
Ic
。
[0023]优选地，所述S9包括S9.1：比值判定；S9.2：尺寸评定及结果验证；S9.3：结果再次核对。
[0024]优选地，所述S9.1中，比值判定的结果满足F
m
/F
5％
<1.1，则数据有效；
[0025]其中，F
m
为SENB试样试验最大力值。
[0026]优选地，所述S9.2中，尺寸评定的结果满足h、B和a均大于2.5r，则临界能量释放率G
Ic
＝临界能量释放率条件值G
Q
，平面应变断裂韧性K
Ic
＝平面应变断裂韧性条件值K
Q
；
[0027]其中，h是SENB试样实际裂纹的厚度，a是SENB试样实际裂纹的长度。
[0028]优选地，所述S9.3中，结果验证满足刚度相关弹性模量E
stiff
与断裂相关弹性模量E
fract
的差值小于15％，则所得G
Ic
和K
Ic
结果无误。
[0029]优选地，所述工作模块用于切换Excel中的工作表，所述工作表内有文本框、列表框、画图框和命令按钮。
[0030]本专利技术解决了现有技术中计算方法过程繁琐，需要人工进行大量重复性工作导致效率低下的技术问题；本专利技术的技术方案，通过使用Excel中自带的的VBA模块结合SENB法，使得数据处理效率大幅提高，清晰直观，方便使用，减轻了试验人员的工作负担，极大提高了生产效率。
附图说明
[0031]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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一种实施例，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他的附图。
[0032]图1为实施例中对SENB试样的平面应变断裂韧性测试数据进行处理的流程示意图；
[0033]图2为实施例中SENB试样三点弯曲试验的原始数据表(表1)整理图；
[0034]图3为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平面应变断裂韧性测试数据处理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，获取原始数据表格；S2，检查各表内参数及行列数，修改更正后将原始数据表存入指定文件夹；S3，在Visual Basic编辑器中建立数据调用的工作模块；S4，在Excel中配置数据存储模块、计算模块、力
‑
位移修正模块和数据汇总模块；所述数据存储模块用于将原始数据表中的初始数据存储到Excel的工作表中；所述计算模块基于初始数据计算平面应变断裂韧性测试所需数据；所述力
‑
位移修正模块用修正位移
‑
力数据并制作力
‑
位移修正图；所述数据汇总模块用于数据处理后的汇总；S5，在Excel中配置界面并配置与数据存储模块、计算模块、力
‑
位移修正模块和数据汇总模块相应的功能控件；S6，力
‑
位移修正模块触发功能控件，调用工作模块，基于原始数据计算临界能量释放率条件值G
Q
并提取修正后的位移
‑
力数据；S7，计算模块触发功能控件获取裂纹扩展起始力值F
Q
并计算平面应变断裂韧性条件值K
Q
；S8，将修正后的位移
‑
力数据调入Origin软件中积分计算断裂能并通过数据存储模块传入Excel中；S9，计算模块触发功能控件，调用工作模块，计算出平面应变断裂韧性条件值K
Q
和临界能量释放率条件值G
Q
，并对计算的条件值进行核对后，得到平面应变断裂韧性K
Ic
和临界能量释放率G
Ic
，并统计到数据汇总模块；S10，计算模块触发功能控件，调用工作模块，将S9步骤中计算模块所得数据和S6步骤中力
‑
位移修正模块所得数据存入第二指定文件夹。2.根据权利要求1所述的平面应变断裂韧性测试数据处理方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述原始数据表格包括表1
‑
设备原始数据输入
‑
缺口数据、表2
‑
设备原始数据输入
‑
无缺口数据、表3
‑
设备原始数据输入
‑
压缩屈服强度和表4

【专利技术属性】
技术研发人员：谢伟民，涂雨菲，
申请(专利权)人：上海艾柯检测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：