CN107340194A - 一种重组竹强度特征值计算方法 - Google Patents

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钟永
任海青
武国芳
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Abstract

本发明涉及一种重组竹强度特征值计算方法。该方法包括步骤：对硬度测量计进行强度校准，生成重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表；根据重组竹强度计算请求，获取硬度测量计测得的重组竹表面硬度；根据重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表，获取重组竹强度；根据重组竹强度的5%分位值确定重组竹强度特征值。本发明重组竹强度特征值的计算方法通过生成重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表，获取重组竹表面硬度后，根据映射表进行差值计算，获取重组竹强度，再根据重组竹强度的5%分位值确定重组竹强度特征值。其摆脱了重组竹强度特征值计算对破坏性力学试验的依赖，可实现重组竹强度特征值快速、无损的计算。

Description

一种重组竹强度特征值计算方法
技术领域
本发明涉及监控测量领域，尤其涉及一种重组竹强度特征值计算方法。
背景技术
重组竹是一种新型竹基复合材料，已经成为竹产业的主流产品之一，在绿色建材中具有广阔的应用前景。其中强度特征值是重组竹最重要的力学性能指标之一，在生产过程中需对其强度特征值进行在线监测，用于重组竹产品的质量管理。
重组竹强度特征值在线监测的运作基础是对重组竹强度的检测。目前主流的方法是直接通过破坏性力学检测来获得，通过最大破坏载荷来计算重组竹强度。但是，该方法该检测周期长、成本高，操作过程也较为复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种重组竹强度特征值计算方法，旨在快速、无损地确定重组竹强度特征值。
本发明提供了一种重组竹强度特征值计算方法，包括步骤：
对硬度测量计进行强度校准，生成重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表；
根据重组竹强度计算请求，获取硬度测量计测得的重组竹表面硬度；
根据所述重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表，获取重组竹强度；
根据所述重组竹强度的5%分位值确定重组竹强度特征值。
所述对硬度测量计进行强度校准，生成重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表的步骤包括：
设置硬度测量计的变换系数及重组竹表面硬度采集点个数；
分别对每个重组竹表面硬度采集点进行取样，开展重组竹强度测试，并获取硬度测量计测量的重组竹表面硬度；
根据所有重组竹表面硬度采集点的重组竹表面硬度及重组竹强度，生成重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表。
所述获取硬度测量计测量的重组竹表面硬度的步骤具体为：
获取硬度测量计采集的数据，将所述数据根据所述变换系数生成重组竹表面硬度。
所述根据所述重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表，获取重组竹强度的步骤具体为：
获取所述重组竹表面硬度在映射表的邻近重组竹表面硬度采集点的信息；
根据所述重组竹表面硬度在映射表的邻近重组竹强度采集点的信息，进行差值计算获取重组竹强度。
本发明通过先生成重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表，获取重组竹表面硬度后，根据映射表进行差值计算获取重组竹强度，再根据重组强度的5%分位值确定重组强度特征值。其摆脱了重组竹强度特征值计算对破坏性力学试验的依赖，可实现重组竹强度特征值快速、无损的计算。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，并非对本发明的限制，凡是依照本发明公开内容所进行的任何本领域的等同替换，均属于本发明的保护范围。
附图说明
图1为本发明重组竹强度特征值计算方法一实施的流程示意图；
图2为本发明重组竹强度特征值计算方法中生成重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表的流程示意图；
图3为本发明重组竹强度特征值计算方法中根据重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表进行重组竹强度计算的流程示意图。
具体实施方式
实施例1：
图1为本发明重组竹强度特征值计算方法一实施的流程示意图。
参照图1，本发明重组竹强度特征值计算方法包括以下步骤：
步骤S110、对硬度测量计进行强度校准，生成重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表；
在进行重组竹强度计算之前，先对硬度测量计进行强度校准，生成重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表。如图2所示，该重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表通过以下方法生成：
步骤S111、设置硬度测量计的变换系数及重组竹表面硬度采集点个数；
本发明通过硬度测量计测量重组竹表面硬度，该硬度测量计优选为压力传感器。由于硬度测量计得出的数值不一定是重组竹表面硬度，而是需要通过运算而获得重组竹表面硬度。例如当重组竹表面硬度为某一数值时，位于被测重组竹的压力传感器所获得的是压力信号。例如H=a*F+b；H为重组竹表面硬度，a、b为硬度测量计的变换系数，F为硬度测量计迎重组竹表面所受压力。因此，首先根据不同的重组竹表面硬度设置硬度测量计的变换系数。
其次，设置重组竹表面硬度采集点个数。该重组竹表面硬度采集点个数可以根据具体情况而设置。例如对于重组竹表面硬度结果离散性较小的，则可以少设置重组竹表面硬度采集点；而对于离散性较大的，则可以多设置重组竹表面硬度采集点，重组竹表面硬度采集点个数越多，后期的重组竹强度计算的精度越高。
步骤S112、分别对每个重组竹表面硬度采集点进行取样，开展重组竹强度测试，并获取硬度测量计测量的重组竹表面硬度；
步骤S113、根据所有重组竹表面硬度采集点的重组竹表面硬度及重组竹强度，生成重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表。
待重组竹表面硬度采集结束后，根据所有重组竹表面硬度采集点的重组竹表面硬度及重组竹强度之间的对应关系，生成重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表。如表一所示，重组竹表面硬度采集点个数为4，依次获得的重组竹强度分别为B1、B2、B3、B4，且获得的硬度测量计测量的重组竹表面硬度对应为A1、A2、A3、A4。
表一
重组竹表面硬度采集点 获取重组竹表面硬度 重组竹强度
第一点 A1 B1
第二点 A2 B2
第三点 A3 B3
第四点 A4 B4
步骤S120、根据重组竹强度计算请求，获取硬度测量计测得的重组竹表面硬度；
在本发明一种实施方式中，该重组竹强度计算请求可以通过定时触发产生，例如设置一时间周期，在时间周期到达时，即触发重组竹强度计算请求，则根据重组竹强度计算请求获取重组竹表面硬度。
本发明实施例中硬度测量计置于重组竹正上方，用于检测重组竹表面硬度。该步骤S120具体为：先获取上述硬度测量计采集的数据，再将所述数据根据变换系数生成重组竹表面硬度。该变换系数为前述设置的变换系数。
步骤S130中、根据所述重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表，计算获得重组竹强度。
参照图3，步骤S130进一步包括：
步骤S131、获取所述重组竹表面硬度在映射表的邻近重组竹表面硬度采集点的信息；
该邻近重组竹表面硬度采集点的信息为邻近重组竹表面硬度采集点上，重组竹表面硬度与该表面硬度对应的重组竹强度。将步骤S120获取的重组竹表面硬度与映射表中重组竹表面硬度采集点中的重组竹表面硬度进行比较，判断其在映射表中的位置。例如步骤S120获取的重组竹表面硬度为A5，且该A5大于A1小于A2，则获取第一重组竹表面硬度采集点及第二重组竹表面硬度采集点的信息，即第一重组竹表面硬度采集点上，重组竹表面硬度A1与该硬度对应的重组竹强度B1；第二重组竹表面硬度采集点上，重组竹表面硬度A2与该硬度对应的重组竹强度B2。
步骤S132、根据所述重组竹表面硬度在映射表的邻近重组竹强度采集点的信息，进行差值计算获得重组竹强度。
前述映射表生成后，还可以通过插值计算。则获取所述重组竹表面硬度在映射表的邻近重组竹表面硬度采集点的信息后，通过插值公式计算获得重组竹强度。该插值计算可以包括线性插值、多项式插值等。在这里仅以线性插值为例，对重组竹强度计算过程具体描述。
前述映射表生成后，可以获得线性插值：
Kn=(fn+1-fn)/( Hn+1- Hn)
f表示重组竹强度，H表示硬度测量计测量的重组竹表面硬度，n表示重组竹表面硬度采集点编号。
因此根据步骤S120获取重组竹表面硬度A5，可以通过以下公式计算对应的重组竹强度f：
f1=fn-Kn(Hn-H)或者f1=fn-1-Kn(H-Hn-1)
H为获取的重组竹表面硬度A5，Hn及fn表示大于该重组竹表面硬度A5的第二重组竹表面硬度采集点A2的重组竹表面硬度和重组竹强度；Hn-1及fn-1表示小于该重组竹表面硬度A5的第一重组竹表面硬度采集点A1的重组竹表面硬度和重组竹强度。
通过上述任一个公式，都可以算出对应的重组竹强度。
步骤S140、根据所述重组强度的5%分位值，计算获得重组强度特征值。

Claims (4)

1.一种重组竹强度特征值计算方法，其特征在于，包括步骤：
对硬度测量计进行强度校准，生成重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表；
根据重组竹强度计算请求，获取硬度测量计测得的重组竹表面硬度；
根据所述重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表，获取重组竹强度；
根据所述重组竹强度的5%分位值确定重组竹强度特征值。
2.根据权利要求1 所述的一种竹强度特征值计算方法，其特征在于，所述对硬度测量计进行强度校准，生成重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表的步骤包括：
设置硬度测量计的变换系数及重组竹表面硬度采集点个数；
分别对每个重组竹表面硬度采集点进行取样，开展重组竹强度测试，并获取硬度测量计测量的重组竹表面硬度；
根据所有重组竹表面硬度采集点的重组竹表面硬度及重组竹强度，生成重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表。
3.根据权利要求2 所述的一种竹强度特征值计算方法，其特征在于，所述获取硬度测量计测量的重组竹表面硬度的步骤具体为：
获取硬度测量计采集的数据，将所述数据根据所述变换系数生成重组竹表面硬度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种竹强度特征值计算方法，其特征在于，所述根据所述重组竹表面硬度与重组竹强度的映射表，获取重组竹强度的步骤具体为：
获取所述重组竹表面硬度在映射表的邻近重组竹表面硬度采集点的信息；
根据所述重组竹表面硬度在映射表的邻近重组竹强度采集点的信息，进行差值计算获取重组竹强度。
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