CN113720682A - 一种试验件局部屈曲载荷确定方法 - Google Patents

一种试验件局部屈曲载荷确定方法 Download PDF

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Abstract

本申请属于复合材料稳定性试验局部屈曲载荷确定技术领域，具体涉及一种试验件局部屈曲载荷确定方法，包括：在试验件上选定局部屈曲载荷检测区域；在局部屈曲载荷检测区域的两侧粘接应变片；对试验件施加压缩载荷；以在局部屈曲载荷检测区域两侧粘接的应变片，检测局部屈曲载荷检测区域两侧的应变载荷；计算局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度；以局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度开始出现显著变化时对应的压缩载荷，作为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷。

Description

一种试验件局部屈曲载荷确定方法
技术领域
本申请属于复合材料稳定性试验局部屈曲载荷确定技术领域，具体涉及一种试验件局部屈曲载荷确定方法。
背景技术
为了验证复合材料制件的稳定性，设计对复合材料试验件进行稳定性试验，在复合材料试验件上施加压缩载荷，测得复合材料试验件局部区域的屈曲载荷。
当前，在对复合材料试验件进行稳定性试验时，多在复合材料试验件局部区域两侧粘接应变片，通过在复合材料试验件局部区域两侧粘接的应变片检测局部区域两侧的应变载荷，进而绘制局部区域两侧压缩载荷-应变载荷曲线，找出局部区域两侧压缩载荷-应变载荷曲线的分叉点，以分叉点处对应的压缩载荷作为该局部区域的屈曲载荷，该种技术方案存在以下缺陷：
1)对局部区域两侧压缩载荷-应变载荷曲线的分叉点，需要人为的对两条缩载荷-应变载荷曲线进行判断得出，难以避免的会出现较大的主观性偏差；
2)局部区域两侧压缩载荷-应变载荷曲线有时会较早的出现分叉点，而局部区域曲率变化不大，此时以分叉点处对应的压缩载荷作为局部区域的屈曲载荷，存在较大误差。
鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。
需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本申请的目的是提供一种试验件局部屈曲载荷确定方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
本申请的技术方案是：
一种试验件局部屈曲载荷确定方法，包括：
在试验件上选定局部屈曲载荷检测区域；
在局部屈曲载荷检测区域的两侧粘接应变片；
对试验件施加压缩载荷；
以在局部屈曲载荷检测区域两侧粘接的应变片，检测局部屈曲载荷检测区域两侧的应变载荷；
计算局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度；
以局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度开始出现显著变化时对应的压缩载荷，作为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷。
根据本申请的至少一个实施例，上述的试验件局部屈曲载荷确定方法中，所述以局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度开始出现显著变化时对应的压缩载荷，作为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷，具体为：
绘制压缩载荷-局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度曲线；
以压缩载荷-局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度曲线上，局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度变化趋势开始发生改变点对应的压缩载荷，为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷。
根据本申请的至少一个实施例，上述的试验件局部屈曲载荷确定方法中，所述以局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度开始出现显著变化时对应的压缩载荷，作为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷，具体为：
拟合压缩载荷-局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度曲线；
以压缩载荷-局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度曲线斜率开使明显上升或下降点对应的压缩载荷，为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷。
根据本申请的至少一个实施例，上述的试验件局部屈曲载荷确定方法中，所述计算局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度，具体为：
Fb＝εq-εh；
其中，
Fb为局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度；
εq为局部屈曲载荷检测区域一侧的应变载荷；
εh为局部屈曲载荷检测区域另一侧的应变载荷。
根据本申请的至少一个实施例，上述的试验件局部屈曲载荷确定方法中，所述计算局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度，具体为：
Fb＝(εq-εq0)-(εh-εh0)；
其中，
Fb为局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度；
εq为局部屈曲载荷检测区域一侧的应变载荷，εq0为局部屈曲载荷检测区域该侧最初的应变载荷；
εh为局部屈曲载荷检测区域另一侧的应变载荷，εh0为局部屈曲载荷检测区域该侧最初的应变载荷。
根据本申请的至少一个实施例，上述的试验件局部屈曲载荷确定方法中，所述计算局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度，具体为：
Fb＝(εq-εq0)/(εh-εh0)；
其中，
Fb为局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度；
εq为局部屈曲载荷检测区域一侧的应变载荷，εq0为局部屈曲载荷检测区域该侧最初的应变载荷；
εh为局部屈曲载荷检测区域另一侧的应变载荷，εh0为局部屈曲载荷检测区域该侧最初的应变载荷。
附图说明
图1是本申请实施例提供的试验件局部屈曲载荷确定方法的流程图；
图2是本申请实施例提供的多处压缩载荷-局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度曲线的示意图。
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。
下面结合附图1至图2对本申请做进一步详细说明。
一种试验件局部屈曲载荷确定方法，包括：
在试验件上选定局部屈曲载荷检测区域；
在局部屈曲载荷检测区域的两侧粘接应变片；
对试验件施加压缩载荷；
以在局部屈曲载荷检测区域两侧粘接的应变片，检测局部屈曲载荷检测区域两侧的应变载荷；
计算局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度；
以局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度开始出现显著变化时对应的压缩载荷，作为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷。
对于上述实施例公开的试验件局部屈曲载荷确定方法，领域内技术人员可以理解的是，可在复合材料试验件稳定性试验中，用作复合材料试验件局部屈曲载荷的确定方法，其以粘接在试验件局部屈曲载荷检测区域两侧的应变片检测的应变载荷，计算局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度，进而以变化差异度开始出现显著变化时对应的压缩载荷，作为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷。
对于上述实施例公开的试验件局部屈曲载荷确定方法，领域内技术人员还可以理解的是，其以试验件上局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度为准进行判断得出局部屈曲载荷检测区域，一方面，对局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷进行了综合，可降低人为的较大主观性偏差；另一方面，试验件上局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度开始出现显著变化时，表明试验件上局部屈曲载荷检测区域曲率出现较大变化，以其对应的压缩载荷作为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷，具有较高的可靠性。
对于上述实施例公开的试验件局部屈曲载荷确定方法，领域内技术人员还可以理解的是，试验件上的局部屈曲载荷检测区域可选定多处，分别在两侧粘接应变片，具体选定数量及其位置，可由相关技术人员在应用本申请时，根据具体实际进行选定。
在一些可选的实施例中，上述的试验件局部屈曲载荷确定方法中，所述以局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度开始出现显著变化时对应的压缩载荷，作为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷，具体为：
绘制压缩载荷-局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度曲线；
以压缩载荷-局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度曲线上，局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度变化趋势开始发生改变点对应的压缩载荷，为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷。
对于上述实施例公开的试验件局部屈曲载荷确定方法，领域内技术人员可以理解的是，其通过绘制压缩载荷-局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度曲线，以曲线上局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度变化趋势开始发生改变点对应的压缩载荷，为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷，即以曲线变化趋势开始发生改变点作为变化差异度开始出现显著变化的位置，如图2所示，其判断过程仅需关注一条曲线的变化趋势，不必对两条曲线进行分析，可降低人为的主观性偏差，具体判断标准可由领域内技术人员在应用本申请公开的技术方案时，根据具体实际进行确定，或者由实践进行总结得到。
在一些可选的实施例中，上述的试验件局部屈曲载荷确定方法中，所述以局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度开始出现显著变化时对应的压缩载荷，作为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷，具体为：
拟合压缩载荷-局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度曲线；
以压缩载荷-局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度曲线斜率开使明显上升或下降点对应的压缩载荷，为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷。
对于上述实施例公开的试验件局部屈曲载荷确定方法，领域内技术人员可以理解的是，其对局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度、压缩载荷进行了拟合，以拟合得到的压缩载荷-局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度曲线斜率开使上升或下降点对应的压缩载荷，为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷，即以曲线斜率开使上升或下降点点作为变化差异度开始出现显著变化的位置，其判断过程仅需关注一条曲线的变化趋势，不必对两条曲线进行分析，且对变化差异度进行了量化，可降低人为的主观性偏差，具体判断标准可由领域内技术人员在应用本申请公开的技术方案时，根据具体实际进行确定，或者由实践进行总结得到。
在一些可选的实施例中，上述的试验件局部屈曲载荷确定方法中，所述计算局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度，具体为：
Fb＝εq-εh；
其中，
Fb为局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度；
εq为局部屈曲载荷检测区域一侧的应变载荷；
εh为局部屈曲载荷检测区域另一侧的应变载荷。
对于上述实施例公开的试验件局部屈曲载荷确定方法，领域内技术人员可以理解的是，其以局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的差值作为应变载荷的变化差异度，简单易于理解，便于实施。
在一些可选的实施例中，上述的试验件局部屈曲载荷确定方法中，所述计算局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度，具体为：
Fb＝(εq-εq0)-(εh-εh0)；
其中，
Fb为局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度；
εq为局部屈曲载荷检测区域一侧的应变载荷，εq0为局部屈曲载荷检测区域该侧最初的应变载荷；
εh为局部屈曲载荷检测区域另一侧的应变载荷，εh0为局部屈曲载荷检测区域该侧最初的应变载荷。
对于上述实施例公开的试验件局部屈曲载荷确定方法，领域内技术人员可以理解的是，其以局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷减去各自初始值后的差值作为应变载荷的变化差异度，使变化差异度的含义更加明确，便于对其变化的观测。
在一些可选的实施例中，上述的试验件局部屈曲载荷确定方法中，所述计算局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度，具体为：
Fb＝(εq-εq0)/(εh-εh0)；
其中，
Fb为局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度；
εq为局部屈曲载荷检测区域一侧的应变载荷，εq0为局部屈曲载荷检测区域该侧最初的应变载荷；
εh为局部屈曲载荷检测区域另一侧的应变载荷，εh0为局部屈曲载荷检测区域该侧最初的应变载荷。
对于上述实施例公开的试验件局部屈曲载荷确定方法，领域内技术人员可以理解的是，其以局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷减去各自初始值后的比值作为应变载荷的变化差异度，对变化差异度进行了无量纲化，使变化差异度具有更为易间的物理含义，便于对其变化的观测。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种试验件局部屈曲载荷确定方法，其特征在于，包括：
在试验件上选定局部屈曲载荷检测区域；
在局部屈曲载荷检测区域的两侧粘接应变片；
对试验件施加压缩载荷；
以在局部屈曲载荷检测区域两侧粘接的应变片，检测局部屈曲载荷检测区域两侧的应变载荷；
计算局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度；
以局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度开始出现显著变化时对应的压缩载荷，作为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷。
2.根据权利要求1所述的试验件局部屈曲载荷确定方法，其特征在于，
所述以局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度开始出现显著变化时对应的压缩载荷，作为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷，具体为：
绘制压缩载荷-局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度曲线；
以压缩载荷-局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度曲线上，局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度变化趋势开始发生改变点对应的压缩载荷，为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷。
3.根据权利要求1所述的试验件局部屈曲载荷确定方法，其特征在于，
所述以局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度开始出现显著变化时对应的压缩载荷，作为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷，具体为：
拟合压缩载荷-局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度曲线；
以压缩载荷-局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷变化差异度曲线斜率开使上升或下降点对应的压缩载荷，为局部屈曲载荷检测区域的屈曲载荷。
4.根据权利要求1所述的试验件局部屈曲载荷确定方法，其特征在于，
所述计算局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度，具体为：
Fb＝εq-εh；
其中，
Fb为局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度；
εq为局部屈曲载荷检测区域一侧的应变载荷；
εh为局部屈曲载荷检测区域另一侧的应变载荷。
5.根据权利要求1所述的试验件局部屈曲载荷确定方法，其特征在于，
所述计算局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度，具体为：
Fb＝(εq-εq0)-(εh-εh0)；
其中，
Fb为局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度；
εq为局部屈曲载荷检测区域一侧的应变载荷，εq0为局部屈曲载荷检测区域该侧最初的应变载荷；
εh为局部屈曲载荷检测区域另一侧的应变载荷，εh0为局部屈曲载荷检测区域该侧最初的应变载荷。
6.根据权利要求1所述的试验件局部屈曲载荷确定方法，其特征在于，
所述计算局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度，具体为：
Fb＝(εq-εq0)/(εh-εh0)；
其中，
Fb为局部屈曲载荷检测区域两侧应变载荷的变化差异度；
εq为局部屈曲载荷检测区域一侧的应变载荷，εq0为局部屈曲载荷检测区域该侧最初的应变载荷；
εh为局部屈曲载荷检测区域另一侧的应变载荷，εh0为局部屈曲载荷检测区域该侧最初的应变载荷。
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