CN110851492A - 一种力学环境试验数据快速分析方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种力学环境试验数据快速分析方法和系统，该方法包括：获取力学环境试验的UFF格式通用数据文件；从UFF格式通用数据文件中提取得到试验信息，构建数据表格文件；从UFF格式通用数据文件中提取得到试验数据，按照设置的参数对试验数据进行数据截取、极值分析和放大倍数分析，得到试验数据分析结果；根据数据表格文件和试验数据分析结果，生成统计表报告文档和结论报告文档。本发明可自动对试验数据进行分析，生成统计表、结论和曲线图文档，解决了手动分析效率低下、人力消耗大、数据统计易出现错误的问题。

Description

一种力学环境试验数据快速分析方法和系统

技术领域

本发明属于力学试验技术领域，尤其涉及一种力学环境试验数据快速分析方法和系统。

背景技术

结构的力学环境试验一般包括随机振动试验、正弦振动试验、经典冲击试验、冲击响应谱试验等，大型结构的力学环境试验中，为了更加全面的获得结构在给定力学环境试验条件下的动态响应，通常需要在结构关键位置布置加速度传感器或粘贴应变片，采集试验过程中结构的加速度或动应变响应。

试验完成后在对采集的响应数据进行分析时，一般采用手动处理方式，具体操作为：首先在力学环境试验数据采集系统中按通道绘制响应曲线，每一通道对应一幅曲线图；其次在图上手动查找和标注多个极值点，对于随机振动试验，还需要计算总均方根值；然后将曲线图按通道顺序拷贝到文档文件中，并手动设置图头，图头包括试验名称、测点名称和测点方向；最后将图中极值(随机振动试验还包括总均方根值)手动录入表格中，制成统计表文档，当所有试验项目的数据统计完成后，根据表中数据给出结论，其中结论包括每次试验中结构出现响应最大值的位置、时间(或频率)和对应的响应幅值及放大系数。

当测点较多，尤其当试验项目较多时，需要分析的曲线图有时数以千计，依靠手动处理的方式不仅耗费大量的时间，而且手动统计大量数据也容易出现录入错误。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种力学环境试验数据快速分析方法和系统，自动对试验数据进行分析，生成统计表、结论和曲线图文档，解决手动分析效率低下、人力消耗大、数据统计易出现错误的问题。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种力学环境试验数据快速分析方法，包括：

获取力学环境试验的UFF格式通用数据文件；

从UFF格式通用数据文件中提取得到试验信息，构建数据表格文件；

从UFF格式通用数据文件中提取得到试验数据，按照设置的参数对试验数据进行数据截取、极值分析和放大倍数分析，得到试验数据分析结果；

根据数据表格文件和试验数据分析结果，生成统计表报告文档和结论报告文档。

相应的本发明还公开了一种力学环境试验数据快速分析系统，包括：

数据读取模块，用于获取力学环境试验的UFF格式通用数据文件；

表格创建模块，用于从UFF格式通用数据文件中提取得到试验信息，构建数据表格文件；

数据分析模块，用于从UFF格式通用数据文件中提取得到试验数据，按照设置的参数对试验数据进行数据截取、极值分析和放大倍数分析，得到试验数据分析结果；

报告生成模块，用于根据数据表格文件和试验数据分析结果，生成统计表报告文档和结论报告文档。

本发明具有以下优点：

(1)本发明公开了一种力学环境试验数据快速分析方案，可自动对试验数据进行分析，生成统计表、结论和曲线图文档，解决了手动分析效率低下、人力消耗大、数据统计易出现错误的问题。

(2)本发明公开了一种力学环境试验数据快速分析方案，可对力学环境试验中所采集的加速度、动应变等试验数据进行快速分析，并生产统计表、结论和曲线图报告文档等，减轻了数据分析人员劳动量，提高了力学环境试验数据的分析效率。

(3)本发明公开了一种力学环境试验数据快速分析方案，能够根据控制谱数据自动计算极值点的放大系数，避免直接利用参考谱数据带来的数据不准确问题。

(4)本发明公开了一种力学环境试验数据快速分析方案，可一次读入多个UFF格式通用数据文件，并可进行批量设置后一次生成报告，操作方便，分析效率高。

附图说明

图1是本发明实施例中一种力学环境试验数据快速分析方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明公开的实施方式作进一步详细描述。

实施例1

如图1，在本实施例中，该力学环境试验数据快速分析方法，包括：

步骤101，获取力学环境试验的UFF格式通用数据文件。

在本实施例中，可以逐行读取力学环境试验数据采集系统导出的力学环境试验的UFF格式通用数据文件；然后，将读取的每一通道的UFF格式通用数据文件中的测试数据转换为两列，其中第一列为时间或频率，第二列为测点响应，连同其它参数，如试验单位、线数、测点代号、试验类型等，作为一个变量进行存储。

步骤102，从UFF格式通用数据文件中提取得到试验信息，构建数据表格文件。

在本实施例中，数据表格文件中记录有如下信息：UFF文件名、试验名称、测点代号、测点名称。

步骤103，从UFF格式通用数据文件中提取得到试验数据，按照设置的参数对试验数据进行数据截取、极值分析和放大倍数分析，得到试验数据分析结果。

在本实施例中，可以从UFF格式通用数据文件中提取得到试验数据；然后，按照试验类型，对试验数据进行总均方根值计算(随机振动试验)和极值搜索，以及，取极值点X坐标对应的控制点响应作为参考值，将极值除以参考值作为极值点的放大倍数。

优选的，极值搜索的流程如下：(1)在设置的X坐标范围内搜索测点响应最大值，将一次搜索得到的测点响应最大值作为第一个极值，并同时保存第一个极值对应的X坐标值；将第一个极值对应的X坐标乘以极值搜索间隔百分比得到第一个搜索区间，将第一个搜索区间内的所有测点响应用一个设定的极小值(如-1000000)进行替换；(2)再次搜索X坐标范围内的测点响应最大值，将二次搜索得到的测点响应最大值作为第二个极值，并同时保存第二个极值对应的X坐标值；将第二个极值对应的X坐标乘以极值搜索间隔百分比得到第二个搜索区间，将第二个搜索区间内的所有测点响应用一个设定的极小值进行替换；(3)顺序循环执行，直至按照设置的极值个数搜索完所有极值点。

步骤104，根据数据表格文件和试验数据分析结果，生成统计表报告文档和结论报告文档。

实施例2

在本发明的一优选实施例中，该力学环境试验数据快速分析方法还可以包括：根据读取的每一通道的UFF格式通用数据文件，绘制各通道对应的响应曲线，并根据试验类型在绘制的响应曲线上标注试验类型、测点代号、测点方向、极值和总均方根值；并结合数据表格文件，生成曲线图报告文档。

在本发明的一优选实施例中，该力学环境试验数据快速分析方法还可以包括：对UFF格式通用数据文件进行参数设置；其中，设置的参数，包括：横轴X轴的坐标范围、坐标类型、极值个数、极值搜索间隔百分比、小数保留位数、是否生成统计表报告文档。

在本发明的一优选实施例中，该力学环境试验数据快速分析方法还可以包括：接收控制曲线叠加请求，将不同颜色显示的控制曲线叠加到响应曲线上。

其中，需要说明的是，在本实施例中，UFF格式通用数据文件可从力学环境试验数据采集系统中读取并导入，每次可导入多个UFF格式通用数据文件，并能对每一个UFF格式通用数据文件进行参数设置，对多个参数相同的UFF格式通用数据文件，可批量进行参数设置后一次生成报告。其中，每一个UFF格式通用数据文件为一次试验中含有所有通道的文件。

本发明实施例所述的力学环境试验数据快速分析方法可应用在航天、航空、汽车、船舶等多领域的力学环境试验中，本实施例对此不作限制。

实施例3

在上述实施例的基础上，下面结合一个具体实例进行说明。

该力学环境试验数据快速分析方法的实现流程可以如下：

1)在软件“编辑”菜单中单击“试验信息表格”，打开表格创建模块界面，在该界面中导入UFF文件，软件将自动提取UFF文件中的测点代号，单击“保存”按钮，将创建并保存含有UFF文件名(表格第一列)及测点代号(表格第三列)的xls格式表格文件，手动打开该表格文件，在第二列输入第一列UFF文件代表的试验名称，在第四列输入第三列测点代号对应的测点名称后保存该表格文件。

2)返回软件主界面，首先导入一次试验中所有需要分析的UFF数据文件，其中每一个UFF文件对应一个试验项目，然后导入1)中保存的表格文件。

3)在UFF文件列表中单击某一UFF文件名，设置该UFF文件的分析参数，如坐标类型、X坐标范围、极值个数、极值间隔百分比、保留小树位数、是否生成统计表、是否计算放大倍数、是否叠加控制曲线等参数，设置完成后单击“设置”按钮，软件将参数设置完成的文件列于“已设置文件”列表中，如果多个UFF文件具有相同的分析参数，则可在UFF文件列表中一次选多个文件后进行设置。

4)选择生成曲线图文档时的输出参数选项“大图”或“小图”，其中选择“大图”选项时，每页放置两幅曲线图，选择“小图”选项时，每页放置八幅曲线图，然后单击“输出”按钮，软件将自动分析并输出报告文档。

实施例4

在上述实施例的基础上，本发明还公开了一种力学环境试验数据快速分析系统，包括：数据读取模块，用于获取力学环境试验的UFF格式通用数据文件；表格创建模块，用于从UFF格式通用数据文件中提取得到试验信息，构建数据表格文件；数据分析模块，用于从UFF格式通用数据文件中提取得到试验数据，按照设置的参数对试验数据进行数据截取、极值分析和放大倍数分析，得到试验数据分析结果；报告生成模块，用于根据数据表格文件和试验数据分析结果，生成统计表报告文档和结论报告文档。

对于系统实施例而言，由于其与方法实施例相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例部分的说明即可。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种力学环境试验数据快速分析方法，其特征在于，包括：

获取力学环境试验的UFF格式通用数据文件；

从UFF格式通用数据文件中提取得到试验信息，构建数据表格文件；

从UFF格式通用数据文件中提取得到试验数据，按照设置的参数对试验数据进行数据截取、极值分析和放大倍数分析，得到试验数据分析结果；

根据数据表格文件和试验数据分析结果，生成统计表报告文档和结论报告文档。

2.根据权利要求1所述的力学环境试验数据快速分析方法，其特征在于，获取力学环境试验的UFF格式通用数据文件，包括：

逐行读取力学环境试验数据采集系统导出的力学环境试验的UFF格式通用数据文件；

将读取的每一通道的UFF格式通用数据文件中的测试数据转换为两列，其中第一列为时间或频率，第二列为测点响应，连同其它参数，如试验单位、线数、测点代号、试验类型等，作为一个变量进行存储。

3.根据权利要求1所述的力学环境试验数据快速分析方法，其特征在于，数据表格文件中记录有如下信息：UFF文件名、试验名称、测点代号、测点名称。

4.根据权利要求2所述的力学环境试验数据快速分析方法，其特征在于，还包括：根据读取的每一通道的UFF格式通用数据文件，绘制各通道对应的响应曲线，并根据试验类型在绘制的响应曲线上标注试验类型、测点代号、测点方向、极值和总均方根值；并结合数据表格文件，生成曲线图报告文档。

5.根据权利要求1所述的力学环境试验数据快速分析方法，其特征在于，还包括：对UFF格式通用数据文件进行参数设置；其中，设置的参数，包括：横轴X轴的坐标范围、坐标类型、极值个数、极值搜索间隔百分比、小数保留位数、是否生成统计表报告文档。

6.根据权利要求1所述的力学环境试验数据快速分析方法，其特征在于，从UFF格式通用数据文件中提取得到试验数据，按照设置参数对试验数据进行数据截取、极值分析和放大倍数分析，得到试验数据分析结果，包括：

从UFF格式通用数据文件中提取得到试验数据；

按照试验类型，对试验数据进行总均方根值计算和极值搜索，以及，取极值点X坐标对应的控制点响应作为参考值，将极值除以参考值作为极值点的放大倍数。

7.根据权利要求6所述的力学环境试验数据快速分析方法，其特征在于，极值搜索的流程如下：

在设置的X坐标范围内搜索测点响应最大值，将一次搜索得到的测点响应最大值作为第一个极值，并同时保存第一个极值对应的X坐标值；将第一个极值对应的X坐标乘以极值搜索间隔百分比得到第一个搜索区间，将第一个搜索区间内的所有测点响应用一个设定的极小值进行替换；

再次搜索X坐标范围内的测点响应最大值，将二次搜索得到的测点响应最大值作为第二个极值，并同时保存第二个极值对应的X坐标值；将第二个极值对应的X坐标乘以极值搜索间隔百分比得到第二个搜索区间，将第二个搜索区间内的所有测点响应用一个设定的极小值进行替换；

顺序循环执行，直至按照设置的极值个数搜索完所有极值点。

8.根据权利要求4所述的力学环境试验数据快速分析方法，其特征在于，还包括：接收控制曲线叠加请求，将不同颜色显示的控制曲线叠加到响应曲线上。

9.根据权利要求1所述的力学环境试验数据快速分析方法，其特征在于，每一个UFF格式通用数据文件为一次试验中含有所有通道的文件。

10.一种力学环境试验数据快速分析系统，其特征在于，包括：

数据读取模块，用于获取力学环境试验的UFF格式通用数据文件；

表格创建模块，用于从UFF格式通用数据文件中提取得到试验信息，构建数据表格文件；

数据分析模块，用于从UFF格式通用数据文件中提取得到试验数据，按照设置的参数对试验数据进行数据截取、极值分析和放大倍数分析，得到试验数据分析结果；

报告生成模块，用于根据数据表格文件和试验数据分析结果，生成统计表报告文档和结论报告文档。

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