CN115436186A - 基于弹簧试验机的拉伸测试方法及装置、电子设备及介质 - Google Patents

基于弹簧试验机的拉伸测试方法及装置、电子设备及介质 Download PDF

Info

Publication number
CN115436186A
CN115436186A CN202210912490.7A CN202210912490A CN115436186A CN 115436186 A CN115436186 A CN 115436186A CN 202210912490 A CN202210912490 A CN 202210912490A CN 115436186 A CN115436186 A CN 115436186A
Authority
CN
China
Prior art keywords
spring
tested
stretching
specified
rheological stress
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210912490.7A
Other languages
English (en)
Inventor
黄初期
邓维
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongguan Saitest Test Equipment Co ltd
Original Assignee
Dongguan Saitest Test Equipment Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongguan Saitest Test Equipment Co ltd filed Critical Dongguan Saitest Test Equipment Co ltd
Priority to CN202210912490.7A priority Critical patent/CN115436186A/zh
Publication of CN115436186A publication Critical patent/CN115436186A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G01N3/18—Performing tests at high or low temperatures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0001—Type of application of the stress
    • G01N2203/0003—Steady
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014—Type of force applied
    • G01N2203/0016—Tensile or compressive
    • G01N2203/0017—Tensile
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/0069—Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
    • G01N2203/0075—Strain-stress relations or elastic constants
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/022—Environment of the test
    • G01N2203/0222—Temperature
    • G01N2203/0226—High temperature; Heating means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/026—Specifications of the specimen
    • G01N2203/0288—Springs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
    • G01N2203/067—Parameter measured for estimating the property
    • G01N2203/0676—Force, weight, load, energy, speed or acceleration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
    • G01N2203/067—Parameter measured for estimating the property
    • G01N2203/0682—Spatial dimension, e.g. length, area, angle

Abstract

本发明涉及弹簧测试技术领域，揭露了一种基于弹簧试验机的拉伸测试方法及装置，包括：将以指定冷却温度值的待测试弹簧传入至弹簧试验机的拉伸区，在所述拉伸区内对待测试弹簧以指定应变速率拉伸变形至指定的真应变值，构建所述拉伸区的拉伸温度的流变应力标准等式，求解所述流变应力标准等式的偏微分，得到变形激活能与指定应变速率的关系式，构建拉伸温度下的补偿因子关系式，联立所述补偿因子关系式与所述指定应变速率的关系式，求解得到所述待测试弹簧的流变应力，拟合所述流变应力得到所述待测试弹簧的拉伸测试曲线。本发明可解决未考虑拉伸温度对流变应力的影响，从而导致流变应力计算误差较大的问题。

Description

基于弹簧试验机的拉伸测试方法及装置、电子设备及介质
技术领域
本发明涉及弹簧测试技术领域，尤其涉及一种基于弹簧试验机的拉伸测试方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
工业生产中对弹簧的使用不可避免，特别是床垫、电动车、机动车、高温数控车床等领域的使用频率极其高。部分领域只需要在普通的工作温度即可实施对弹簧的拉伸测试，如床垫所使用的弹簧，只需要多次的在-10°至50°的环境下测试弹簧的拉伸是否合格即可。
但对于电动车、机动车、高温数控车床等领域，由于对于弹簧的使用环境更加恶劣，弹簧所处于的工作环境有时多达一百多度，因此普通的拉伸测试已经明显无法满足要求，因此基于这类领域的弹簧测试主要先将弹簧升高至500°以上并降低至指定温度后实施拉伸测试。这种方法是具有实际使用意义的，但由于拉伸测试中并没考虑温度对弹簧拉伸的影响，因此计算出的与弹簧对应的流变应力具有误差。
发明内容
本发明提供一种基于弹簧试验机的拉伸测试方法、装置及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决未考虑待测试弹簧的拉伸温度对流变应力的影响，从而导致计算出的流变应力误差较大的问题。
为实现上述目的，本发明提供的一种基于弹簧试验机的拉伸测试方法，包括：
接收拉伸测试指令，根据所述拉伸测试指令启动弹簧试验机，其中所述弹簧试验机包括热模拟区及拉伸区，在所述热模拟区内已预先放置待测试弹簧；
利用所述热模拟区将所述待测试弹簧以指定加热速率加热至指定加热温度值，并维持所述指定加热温度值持续指定时间段后，将所述待测试弹簧以指定冷却速率冷却至指定冷却温度值，其中所述指定加热速率为8.5℃/s，所述指定加热温度值为650℃，所述指定时间段为20s，所述指定冷却速率为6.5℃/s，所述指定冷却温度值为420℃；
将以所述指定冷却温度值的待测试弹簧传入至所述拉伸区，在所述拉伸区内对待测试弹簧以指定应变速率拉伸变形至指定的真应变值；
构建所述待测试弹簧在指定应变速率下的流变应力原始等式，获取所述拉伸区的拉伸温度，并基于所述拉伸温度优化所述流变应力原始等式，得到流变应力标准等式；
求解所述流变应力标准等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式；
构建所述拉伸温度下的补偿因子关系式，联立所述补偿因子关系式与所述指定应变速率的关系式，求解得到所述待测试弹簧的流变应力；
拟合所述流变应力随时间变化所得到拟合应力集，将所述拟合应力集执行可视化操作得到所述待测试弹簧的拉伸测试曲线。
可选地，所述流变应力原始等式为：
ε＝Aexp(βσ),ασ>1.2
所述流变应力标准等式为：
ε＝A[sinh(ασ)]nexp(-Q/RT)
其中，ε为所述指定应变速率，σ为所述流变应力，A,α,β及n均为与所述待测试弹簧所使用材料相关的材料常数，且满足α＝β/n的关系，sinh为双曲正弦函数，R为所述拉伸区的气体常数，T为所述拉伸区的拉伸温度，Q为变形激活能。
可选地，所述求解所述流变应力标准等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式，包括：
对所述流变应力标准等式执行对数转化，得到流变应力对数等式；
求解所述流变应力对数等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与指定应变速率的关系式。
可选地，所述流变应力对数等式为：
lnε＝lnA-Q/RT+n[ln sinh(ασ)]
所述待测试弹簧的变形激活能与指定应变速率的关系式为：
Q＝R[(lnε)/(lnsinh(ασ)]T[lnsinh(ασ)/(1/T)]ε
其中，ln表示自然对数。
可选地，所述拉伸温度下的补偿因子关系式为：
Z＝εexp(Q/RT)＝A[sinh(ασ)]n
其中，Z为所述拉伸温度下的补偿因子。
可选地，所述联立所述补偿因子关系式与所述指定应变速率的关系式，求解得到所述待测试弹簧的流变应力，包括：
将所述变形激活能作为两组关系式的公共变量执行替换，得到不包括变形激活能、仅包括补偿因子及流变应力的关系式；
根据所述拉伸温度确定所述补偿因子的实际值；
将所述补偿因子的实际值代入至仅包括补偿因子及流变应力的所述关系式中计算得到流变应力的实际值。
可选地，所述不包括变形激活能、仅包括补偿因子及流变应力的关系式为：
Figure BDA0003770639570000031
其中，α的取值区间为[0.01,0.1]，A值取值区间为[1012,1013]，n的取值区间为[3,5]。
可选地，所述在所述拉伸区内对待测试弹簧以指定应变速率拉伸变形至指定的真应变值，包括：
接收用户设定的拉伸长度和拉伸时间；
根据所述拉伸长度和拉伸时间计算得到指定应变速率；
将所述拉伸时间及所述指定应变速率作为参数传入至所述拉伸区的拉伸控制仪器中，并启动所述拉伸控制仪器执行对待测试弹簧的拉伸变形操作，直至所述待测试弹簧的拉伸变形至指定的真应变值。
可选地，所述根据所述拉伸长度和拉伸时间计算得到指定应变速率，包括：
计算所述拉伸长度和待测试弹簧原长度的差值，得到拉伸差值；
基于如下公式计算得到所述指定应变速率：
Figure BDA0003770639570000041
其中，ε为所述指定应变速率，dl为所述拉伸差值，dt为所述拉伸时间。
为了解决上述问题，本发明还提供一种基于弹簧试验机的拉伸测试装置，所述装置包括：
加热模块，用于接收拉伸测试指令，根据所述拉伸测试指令启动弹簧试验机，其中所述弹簧试验机包括热模拟区及拉伸区，在所述热模拟区内已预先放置待测试弹簧，利用所述热模拟区将所述待测试弹簧以指定加热速率加热至指定加热温度值，并维持所述指定加热温度值持续指定时间段后，将所述待测试弹簧以指定冷却速率冷却至指定冷却温度值，其中所述指定加热速率为8.5℃/s，所述指定加热温度值为650℃，所述指定时间段为20s，所述指定冷却速率为6.5℃/s，所述指定冷却温度值为420℃；
拉伸模块，用于将以所述指定冷却温度值的待测试弹簧传入至所述拉伸区，在所述拉伸区内对待测试弹簧以指定应变速率拉伸变形至指定的真应变值；
流变应力标准等式构建模块，用于构建所述待测试弹簧在指定应变速率下的流变应力原始等式，获取所述拉伸区的拉伸温度，并基于所述拉伸温度优化所述流变应力原始等式，得到流变应力标准等式；
流变应力求解模块，用于求解所述流变应力标准等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式，构建所述拉伸温度下的补偿因子关系式，联立所述补偿因子关系式与所述指定应变速率的关系式，求解得到所述待测试弹簧的流变应力；
拉伸测试曲线拟合模块，用于拟合所述流变应力随时间变化所得到拟合应力集，将所述拟合应力集执行可视化操作得到所述待测试弹簧的拉伸测试曲线。
为了解决上述问题，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：
存储器，存储至少一个指令；及
处理器，执行所述存储器中存储的指令以实现上述所述的基于弹簧试验机的拉伸测试方法。
为了解决上述问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令，所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的基于弹簧试验机的拉伸测试方法。
为解决背景技术所述问题。本发明实施例接收拉伸测试指令，根据所述拉伸测试指令启动弹簧试验机，其中所述弹簧试验机包括热模拟区及拉伸区，在所述热模拟区内已预先放置待测试弹簧，可见在弹簧试验机中设置热模拟区及拉伸区，热模拟区用于模仿待测试弹簧的工作环境，拉伸区用于拉伸待测试弹簧；因此，利用所述热模拟区将待测试弹簧以指定加热速率加热至指定加热温度值，并维持所述指定加热温度值持续指定时间段后，将所述待测试弹簧以指定冷却速率冷却至指定冷却温度值，其中所述指定加热速率为8.5℃/s，所述指定加热温度值为650℃，所述指定时间段为20s，所述指定冷却速率为6.5℃/s，所述指定冷却温度值为420℃，由于本发明实施例的待测试弹簧一般应用在电动车、机动车、高温数控车床等高温生产领域，因此指定加热温度值及指定冷却温度值都设置的较高，以提高拉伸测试的测试效果，进一步地，将以所述指定冷却温度值的待测试弹簧传入至所述拉伸区，在所述拉伸区内对待测试弹簧以指定应变速率拉伸变形至指定的真应变值，此外，本发明实施例最重要的是构建一系列的等式以求解基于拉伸温度下的补偿因子下的流变应力，详细地包括构建所述待测试弹簧在指定应变速率下的流变应力原始等式，获取所述拉伸区的拉伸温度，并基于所述拉伸温度优化所述流变应力原始等式，得到流变应力标准等式，求解所述流变应力标准等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式，并基于两组关系式构建所述拉伸温度下的补偿因子关系式，并联立所述补偿因子关系式与所述指定应变速率的关系式得到流变应力，因此可见本发明实施例中详细考虑到拉伸温度对待测试弹簧的影响，从而构建出补偿因子关系式以求解出精确度更高的流变应力。因此本发明提出的基于弹簧试验机的拉伸测试方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，可以解决未考虑待测试弹簧的拉伸温度对流变应力的影响，从而导致计算出的流变应力误差较大的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的基于弹簧试验机的拉伸测试方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的基于弹簧试验机的拉伸测试装置的功能模块图；
图3为本发明一实施例提供的实现所述基于弹簧试验机的拉伸测试方法的电子设备的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本申请实施例提供一种基于弹簧试验机的拉伸测试方法。所述基于弹簧试验机的拉伸测试方法的执行主体包括但不限于服务端、终端等能够被配置为执行本申请实施例提供的该方法的电子设备中的至少一种。换言之，所述基于弹簧试验机的拉伸测试方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行，所述软件可以是区块链平台。所述服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群、云端服务器或云端服务器集群等。
参照图1所示，为本发明一实施例提供的基于弹簧试验机的拉伸测试方法的流程示意图。在本实施例中，所述基于弹簧试验机的拉伸测试方法包括：
S1、接收拉伸测试指令，根据所述拉伸测试指令启动弹簧试验机，其中所述弹簧试验机包括热模拟区及拉伸区，在所述热模拟区内已预先放置待测试弹簧；
需解释的是，所述拉伸测试指令一般由测试人员发出。且另外的，本发明实施例中的待测试弹簧主要应用于电动车、机动车、高温数控车床的避震装置，因此普通温度的拉伸测试仅只是其中一个测试环节，而重点的是先模仿待测试弹簧的工作环境，先对待测试弹簧执行升温降温操作后再执行拉伸测试是本发明的重点。
进一步地，弹簧试验机主要包括两个核心区域：热模拟区及拉伸区，其中热模拟区用于模仿待测试弹簧的工作环境，拉伸区用于拉伸待测试弹簧，并根据拉伸参数计算得到待测试弹簧的热变形方程，从而根据热变形方程判断待测试弹簧的合格性。
S2、利用所述热模拟区将所述待测试弹簧以指定加热速率加热至指定加热温度值，并维持所述指定加热温度值持续指定时间段后，将所述待测试弹簧以指定冷却速率冷却至指定冷却温度值；
为模仿待测试弹簧的工作环境，原则上需在热模拟区内扩大待测试弹簧真实工作环境的温度值，因此本发明实施例根据实际测试经验，设定所述指定加热速率为8.5℃/s，所述指定加热温度值为650℃，所述指定时间段为20s，所述指定冷却速率为6.5℃/s，所述指定冷却温度值为420℃。
可理解的是，当待测试弹簧所在的热模拟区温度已稳定维持在420℃以后，则对应执行S3。
S3、将以所述指定冷却温度值的待测试弹簧传入至所述拉伸区，在所述拉伸区内对待测试弹簧以指定应变速率拉伸变形至指定的真应变值；
详细地，所述在所述拉伸区内对待测试弹簧以指定应变速率拉伸变形至指定的真应变值，包括：
接收用户设定的拉伸长度和拉伸时间；
根据所述拉伸长度和拉伸时间计算得到指定应变速率；
将所述拉伸时间及所述指定应变速率作为参数传入至所述拉伸区的拉伸控制仪器中，并启动所述拉伸控制仪器执行对待测试弹簧的拉伸变形操作，直至所述待测试弹簧的拉伸变形至指定的真应变值。
进一步地，所述根据所述拉伸长度和拉伸时间计算得到指定应变速率，包括：
计算所述拉伸长度和待测试弹簧原长度的差值，得到拉伸差值；
基于如下公式计算得到所述指定应变速率：
Figure BDA0003770639570000071
其中，ε为所述指定应变速率，dl为所述拉伸差值，dt为所述拉伸时间。
需解释的是，真应变值简称真应变，表示物体在变形过程中，其某一瞬间的应变。一般情况下，在本发明实施例中可简单理解为待测试弹簧被拉伸的长度的对数值。本发明实施例中，一般设定待测试弹簧被拉伸的长度为9.2厘米。此外，本发明实施例中，指定应变速率是待测试弹簧相对于时间的变形程度。
S4、构建所述待测试弹簧在指定应变速率下的流变应力原始等式，获取所述拉伸区的拉伸温度，并基于所述拉伸温度优化所述流变应力求解公式，得到流变应力标准等式；
需解释的是，流变应力是指待测试弹簧在所述拉伸区的拉伸温度、真应变和指定应变速率下的屈服极限。需解释的是，流变应力为本发明实施所求解的参数，因为流变应力证明了待测试弹簧的拉伸极限，若流变应力太小，则表明待测试弹簧为通过拉伸测试。
详细地，所述流变应力原始等式为：
ε＝Aexp(βσ),ασ>1.2
其中，ε为所述指定应变速率，σ为所述流变应力，A,α及β均为常数，与待测试弹簧所使用的材料有关。
由于流变应力原始等式未考虑到待测试弹簧在所述拉伸区的拉伸温度，从而导致流变应力求解存在误差，因此所述流变应力标准等式为：
ε＝A[sinh(ασ)]nexp(-Q/RT)
其中，sinh为双曲正弦函数，n是与待测试弹簧所使用材料有关的材料常数，n,β及α满足α＝β/n的关系，R为所述拉伸区的气体常数，T为所述拉伸区的拉伸温度，Q为变形激活能。
需解释的是，当待测试弹簧发生拉伸变形时，是一个热激活的过程，在此过程中待测试弹簧内部的金属原子发生剧烈的热运动，这需要原子跨越一个能量“门槛值”，而需要的能量就称为变形激活能，需解释的是，S4步骤中的变形激活能Q是未知量，需要后续求解。
S5、求解所述流变应力标准等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式；
详细地，所述求解所述流变应力标准等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式，包括：
对所述流变应力标准等式执行对数转化，得到流变应力对数等式；
求解所述流变应力对数等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式。
详细地，所述流变应力对数等式为：
lnε＝lnA-Q/RT+n[ln sinh(ασ)]
所述关系式为：
Q＝R[(lnε)/(lnsinh(ασ)]T[lnsinh(ασ)/(1/T)]ε
由此可见，基于S4-S5，本发明实施例计算得到变形激活能Q与指定应变速率ε的关系式。
S6、构建所述拉伸温度下的补偿因子关系式，联立所述补偿因子关系式与所述指定应变速率的关系式，求解得到所述待测试弹簧的流变应力；
需解释的是，正常情况下的指定应变速率由于未考虑到拉伸温度的影响，因此最后所计算得到的流变应力是具有误差的，因此本发明实施例为提高流变应力的计算准确度，构建了补偿因子，其中补偿因子与指定应变速率及流变应力的关系式如下：
详细地，所述补偿因子关系式为：
Z＝εexp(Q/RT)＝A[sinh(ασ)]n
其中，Z为所述拉伸温度下的补偿因子。
进一步地，所述联立所述补偿因子关系式与所述指定应变速率的关系式，求解得到所述待测试弹簧的流变应力，包括：
将所述变形激活能作为两组关系式的公共变量执行替换，得到不包括变形激活能、仅包括补偿因子及流变应力的关系式；
根据所述拉伸温度确定所述补偿因子的实际值；
将所述补偿因子的实际值代入至仅包括补偿因子及流变应力的所述关系式中计算得到流变应力的实际值。
详细地，所述仅包括补偿因子及流变应力的关系式为：
Figure BDA0003770639570000091
可理解的是，由于指定应变速率拉伸待测试弹簧会受到拉伸温度的影响，因此需要计算出拉伸温度的补偿因子Z，进而提高流变应力的计算精准度。由此可见，根据上式可计算得到待测试弹簧的流变应力σ。
此外，一般情况下的待测试弹簧的α区间为[0.01,0.1]，A值的量级为10的12次方，一般不超过10的13次方，n区间为[3,5]。而Z值大小依赖于拉伸温度和变形激活能，根据已公开技术可知，变形激活能的计算依赖于待测试弹簧的材料性能，一般情况下待测试弹簧的变形激活能Q为100-220kJ/mol之间。
S7、拟合所述流变应力随时间变化所得到拟合应力集，将所述拟合应力集执行可视化操作得到所述待测试弹簧的拉伸测试曲线；
本发明实施例需解释的是，由于在S6步骤中的联立可计算得到流变应力，此时的流变应力是根据实际拉伸温度和指定应变速率所计算出的真实值，但实际生产中不可能测试每个所生产出的弹簧，这样会导致资源的大量的浪费，因此切实可行的方法是从每一批所生产的弹簧随机选择几组至几十组组成待测试弹簧集，拟合待测试弹簧集的所有的流变应力生成拉伸测试曲线，从而判断出这一批所生产出的弹簧是否质量达标。
为解决背景技术所述问题。本发明实施例接收拉伸测试指令，根据所述拉伸测试指令启动弹簧试验机，其中所述弹簧试验机包括热模拟区及拉伸区，在所述热模拟区内已预先放置待测试弹簧，可见在弹簧试验机中设置热模拟区及拉伸区，热模拟区用于模仿待测试弹簧的工作环境，拉伸区用于拉伸待测试弹簧；因此，利用所述热模拟区将待测试弹簧以指定加热速率加热至指定加热温度值，并维持所述指定加热温度值持续指定时间段后，将所述待测试弹簧以指定冷却速率冷却至指定冷却温度值，其中所述指定加热速率为8.5℃/s，所述指定加热温度值为650℃，所述指定时间段为20s，所述指定冷却速率为6.5℃/s，所述指定冷却温度值为420℃，由于本发明实施例的待测试弹簧一般应用在电动车、机动车、高温数控车床等高温生产领域，因此指定加热温度值及指定冷却温度值都设置的较高，以提高拉伸测试的测试效果，进一步地，将以所述指定冷却温度值的待测试弹簧传入至所述拉伸区，在所述拉伸区内对待测试弹簧以指定应变速率拉伸变形至指定的真应变值，此外，本发明实施例最重要的是构建一系列的等式以求解基于拉伸温度下的补偿因子下的流变应力，详细地包括构建所述待测试弹簧在指定应变速率下的流变应力原始等式，获取所述拉伸区的拉伸温度，并基于所述拉伸温度优化所述流变应力原始等式，得到流变应力标准等式，求解所述流变应力标准等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式，并基于两组关系式构建所述拉伸温度下的补偿因子关系式，并联立所述补偿因子关系式与所述指定应变速率的关系式得到流变应力，因此可见本发明实施例中详细考虑到拉伸温度对待测试弹簧的影响，从而构建出补偿因子关系式以求解出精确度更高的流变应力。因此本发明提出的基于弹簧试验机的拉伸测试方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，可以解决未考虑待测试弹簧的拉伸温度对流变应力的影响，从而导致计算出的流变应力误差较大的问题。
如图2所示，是本发明一实施例提供的基于弹簧试验机的拉伸测试装置的功能模块图。
本发明所述基于弹簧试验机的拉伸测试装置100可以安装于电子设备中。根据实现的功能，所述基于弹簧试验机的拉伸测试装置100可以包括加热模块101、拉伸模块102、流变应力标准等式构建模块103、流变应力求解模块104及拉伸测试曲线拟合模块105。本发明所述模块也可以称之为单元，是指一种能够被电子设备处理器所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在电子设备的存储器中。
所述加热模块101，用于接收拉伸测试指令，根据所述拉伸测试指令启动弹簧试验机，其中所述弹簧试验机包括热模拟区及拉伸区，在所述热模拟区内已预先放置待测试弹簧，利用所述热模拟区将所述待测试弹簧以指定加热速率加热至指定加热温度值，并维持所述指定加热温度值持续指定时间段后，将所述待测试弹簧以指定冷却速率冷却至指定冷却温度值，其中所述指定加热速率为8.5℃/s，所述指定加热温度值为650℃，所述指定时间段为20s，所述指定冷却速率为6.5℃/s，所述指定冷却温度值为420℃；
所述拉伸模块102，用于将以所述指定冷却温度值的待测试弹簧传入至所述拉伸区，在所述拉伸区内对待测试弹簧以指定应变速率拉伸变形至指定的真应变值；
所述流变应力标准等式构建模块103，用于构建所述待测试弹簧在指定应变速率下的流变应力原始等式，获取所述拉伸区的拉伸温度，并基于所述拉伸温度优化所述流变应力原始等式，得到流变应力标准等式；
所述流变应力求解模块104，用于求解所述流变应力标准等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式，构建所述拉伸温度下的补偿因子关系式，联立所述补偿因子关系式与所述指定应变速率的关系式，求解得到所述待测试弹簧的流变应力；
所述拉伸测试曲线拟合模块105，用于拟合所述流变应力随时间变化所得到拟合应力集，将所述拟合应力集执行可视化操作得到所述待测试弹簧的拉伸测试曲线。
详细地，本发明实施例中所述基于弹簧试验机的拉伸测试装置100中的所述各模块的使用具体实施方式：
加热模块101、接收拉伸测试指令，根据所述拉伸测试指令启动弹簧试验机，其中所述弹簧试验机包括热模拟区及拉伸区，在所述热模拟区内已预先放置待测试弹簧，利用所述热模拟区将所述待测试弹簧以指定加热速率加热至指定加热温度值，并维持所述指定加热温度值持续指定时间段后，将所述待测试弹簧以指定冷却速率冷却至指定冷却温度值，其中所述指定加热速率为8.5℃/s，所述指定加热温度值为650℃，所述指定时间段为20s，所述指定冷却速率为6.5℃/s，所述指定冷却温度值为420℃。
需解释的是，所述拉伸测试指令一般由测试人员发出。且另外的，本发明实施例中的待测试弹簧主要应用于电动车、机动车、高温数控车床的避震装置，因此普通温度的拉伸测试仅只是其中一个测试环节，而重点的是先模仿待测试弹簧的工作环境，先对待测试弹簧执行升温降温操作后再执行拉伸测试是本发明的重点。
进一步地，弹簧试验机主要包括两个核心区域：热模拟区及拉伸区，其中热模拟区用于模仿待测试弹簧的工作环境，拉伸区用于拉伸待测试弹簧，并根据拉伸参数计算得到待测试弹簧的热变形方程，从而根据热变形方程判断待测试弹簧的合格性。
为模仿待测试弹簧的工作环境，原则上需在热模拟区内扩大待测试弹簧真实工作环境的温度值，因此本发明实施例根据实际测试经验，设定所述指定加热速率为8.5℃/s，所述指定加热温度值为650℃，所述指定时间段为20s，所述指定冷却速率为6.5℃/s，所述指定冷却温度值为420℃。
可理解的是，当待测试弹簧所在的热模拟区温度已稳定维持在420℃以后，则对应执行拉伸模块102。
拉伸模块102、将以所述指定冷却温度值的待测试弹簧传入至所述拉伸区，在所述拉伸区内对待测试弹簧以指定应变速率拉伸变形至指定的真应变值。
详细地，所述在所述拉伸区内对待测试弹簧以指定应变速率拉伸变形至指定的真应变值，包括：
接收用户设定的拉伸长度和拉伸时间；
根据所述拉伸长度和拉伸时间计算得到指定应变速率；
将所述拉伸时间及所述指定应变速率作为参数传入至所述拉伸区的拉伸控制仪器中，并启动所述拉伸控制仪器执行对待测试弹簧的拉伸变形操作，直至所述待测试弹簧的拉伸变形至指定的真应变值。
进一步地，所述根据所述拉伸长度和拉伸时间计算得到指定应变速率，包括：
计算所述拉伸长度和待测试弹簧原长度的差值，得到拉伸差值；
基于如下公式计算得到所述指定应变速率：
Figure BDA0003770639570000131
其中，ε为所述指定应变速率，dl为所述拉伸差值，dt为所述拉伸时间。
需解释的是，真应变值简称真应变，表示物体在变形过程中，其某一瞬间的应变。一般情况下，在本发明实施例中可简单理解为待测试弹簧被拉伸的长度的对数值。本发明实施例中，一般设定待测试弹簧被拉伸的长度为9.2厘米。此外，本发明实施例中，指定应变速率是待测试弹簧相对于时间的变形程度。
流变应力标准等式构建模块103、构建所述待测试弹簧在指定应变速率下的流变应力原始等式，获取所述拉伸区的拉伸温度，并基于所述拉伸温度优化所述流变应力求解公式，得到流变应力标准等式。
需解释的是，流变应力是指待测试弹簧在所述拉伸区的拉伸温度、真应变和指定应变速率下的屈服极限。需解释的是，流变应力为本发明实施所求解的参数，因为流变应力证明了待测试弹簧的拉伸极限，若流变应力太小，则表明待测试弹簧为通过拉伸测试。
详细地，所述流变应力原始等式为：
ε＝Aexp(βσ),ασ>1.2
其中，ε为所述指定应变速率，σ为所述流变应力，A,α及β均为常数，与待测试弹簧所使用的材料有关。
由于流变应力原始等式未考虑到待测试弹簧在所述拉伸区的拉伸温度，从而导致流变应力求解存在误差，因此所述流变应力标准等式为：
ε＝A[sinh(ασ)]nexp(-Q/RT)
其中，sinh为双曲正弦函数，n是与待测试弹簧所使用材料有关的材料常数，n,β及α满足α＝β/n的关系，R为所述拉伸区的气体常数，T为所述拉伸区的拉伸温度，Q为变形激活能。
需解释的是，当待测试弹簧发生拉伸变形时，是一个热激活的过程，在此过程中待测试弹簧内部的金属原子发生剧烈的热运动，这需要原子跨越一个能量“门槛值”，而需要的能量就称为变形激活能，需解释的是，S4步骤中的变形激活能Q是未知量，需要后续求解。
流变应力求解模块104、求解所述流变应力标准等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式，构建所述拉伸温度下的补偿因子关系式，联立所述补偿因子关系式与所述指定应变速率的关系式，求解得到所述待测试弹簧的流变应力。
详细地，所述求解所述流变应力标准等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式，包括：
对所述流变应力标准等式执行对数转化，得到流变应力对数等式；
求解所述流变应力对数等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式。
详细地，所述流变应力对数等式为：
lnε＝lnA-Q/RT+n[ln sinh(ασ)]
所述关系式为：
Q＝R[(lnε)/(lnsinh(ασ)]T[lnsinh(ασ)/(1/T)]ε
需解释的是，正常情况下的指定应变速率由于未考虑到拉伸温度的影响，因此最后所计算得到的流变应力是具有误差的，因此本发明实施例为提高流变应力的计算准确度，构建了补偿因子，其中补偿因子与指定应变速率及流变应力的关系式如下：
详细地，所述补偿因子关系式为：
Z＝εexp(Q/RT)＝A[sinh(ασ)]n
其中，Z为所述拉伸温度下的补偿因子。
进一步地，所述联立所述补偿因子关系式与所述指定应变速率的关系式，求解得到所述待测试弹簧的流变应力，包括：
将所述变形激活能作为两组关系式的公共变量执行替换，得到不包括变形激活能、仅包括补偿因子及流变应力的关系式；
根据所述拉伸温度确定所述补偿因子的实际值；
将所述补偿因子的实际值代入至仅包括补偿因子及流变应力的所述关系式中计算得到流变应力的实际值。
详细地，所述仅包括补偿因子及流变应力的关系式为：
Figure BDA0003770639570000151
可理解的是，由于指定应变速率拉伸待测试弹簧会受到拉伸温度的影响，因此需要计算出拉伸温度的补偿因子Z，进而提高流变应力的计算精准度。由此可见，根据上式可计算得到待测试弹簧的流变应力σ。
此外，一般情况下的待测试弹簧的α区间为[0.01,0.1]，A值的量级为10的12次方，一般不超过10的13次方，n区间为[3,5]。而Z值大小依赖于拉伸温度和变形激活能，根据已公开技术可知，变形激活能的计算依赖于待测试弹簧的材料性能，一般情况下待测试弹簧的变形激活能Q为100-220kJ/mol之间。
拉伸测试曲线拟合模块105、拟合所述流变应力随时间变化所得到拟合应力集，将所述拟合应力集执行可视化操作得到所述待测试弹簧的拉伸测试曲线。
本发明实施例需解释的是，此时的流变应力是根据实际拉伸温度和指定应变速率所计算出的真实值，但实际生产中不可能测试每个所生产出的弹簧，这样会导致资源的大量的浪费，因此切实可行的方法是从每一批所生产的弹簧随机选择几组至几十组组成待测试弹簧集，拟合待测试弹簧集的所有的流变应力生成拉伸测试曲线，从而判断出这一批所生产出的弹簧是否质量达标。
为解决背景技术所述问题。本发明实施例接收拉伸测试指令，根据所述拉伸测试指令启动弹簧试验机，其中所述弹簧试验机包括热模拟区及拉伸区，在所述热模拟区内已预先放置待测试弹簧，可见在弹簧试验机中设置热模拟区及拉伸区，热模拟区用于模仿待测试弹簧的工作环境，拉伸区用于拉伸待测试弹簧；因此，利用所述热模拟区将待测试弹簧以指定加热速率加热至指定加热温度值，并维持所述指定加热温度值持续指定时间段后，将所述待测试弹簧以指定冷却速率冷却至指定冷却温度值，其中所述指定加热速率为8.5℃/s，所述指定加热温度值为650℃，所述指定时间段为20s，所述指定冷却速率为6.5℃/s，所述指定冷却温度值为420℃，由于本发明实施例的待测试弹簧一般应用在电动车、机动车、高温数控车床等高温生产领域，因此指定加热温度值及指定冷却温度值都设置的较高，以提高拉伸测试的测试效果，进一步地，将以所述指定冷却温度值的待测试弹簧传入至所述拉伸区，在所述拉伸区内对待测试弹簧以指定应变速率拉伸变形至指定的真应变值，此外，本发明实施例最重要的是构建一系列的等式以求解基于拉伸温度下的补偿因子下的流变应力，详细地包括构建所述待测试弹簧在指定应变速率下的流变应力原始等式，获取所述拉伸区的拉伸温度，并基于所述拉伸温度优化所述流变应力原始等式，得到流变应力标准等式，求解所述流变应力标准等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式，并基于两组关系式构建所述拉伸温度下的补偿因子关系式，并联立所述补偿因子关系式与所述指定应变速率的关系式得到流变应力，因此可见本发明实施例中详细考虑到拉伸温度对待测试弹簧的影响，从而构建出补偿因子关系式以求解出精确度更高的流变应力。因此本发明提出的基于弹簧试验机的拉伸测试方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，可以解决未考虑待测试弹簧的拉伸温度对流变应力的影响，从而导致计算出的流变应力误差较大的问题。
如图3所示，是本发明一实施例提供的实现基于弹簧试验机的拉伸测试方法的电子设备的结构示意图。
所述电子设备1可以包括处理器10、存储器11和总线，还可以包括存储在所述存储器11中并可在所述处理器10上运行的计算机程序，如基于弹簧试验机的拉伸测试方法程序12。
其中，所述存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如：SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。所述存储器11在一些实施例中可以是电子设备1的内部存储单元，例如该电子设备1的移动硬盘。所述存储器11在另一些实施例中也可以是电子设备1的外部存储设备，例如电子设备1上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(SecureDigital，SD)卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器11还可以既包括电子设备1的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器11不仅可以用于存储安装于电子设备1的应用软件及各类数据，例如基于弹簧试验机的拉伸测试方法程序12的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所述处理器10在一些实施例中可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器(Central Processing unit，CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。所述处理器10是所述电子设备的控制核心(Control Unit)，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器11内的程序或者模块(例如基于弹簧试验机的拉伸测试方法程序等)，以及调用存储在所述存储器11内的数据，以执行电子设备1的各种功能和处理数据。
所述总线可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。所述总线被设置为实现所述存储器11以及至少一个处理器10等之间的连接通信。
图3仅示出了具有部件的电子设备，本领域技术人员可以理解的是，图3示出的结构并不构成对所述电子设备1的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
例如，尽管未示出，所述电子设备1还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，优选地，电源可以通过电源管理装置与所述至少一个处理器10逻辑相连，从而通过电源管理装置实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述电子设备1还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等，在此不再赘述。
进一步地，所述电子设备1还可以包括网络接口，可选地，所述网络接口可以包括有线接口和/或无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口等)，通常用于在该电子设备1与其他电子设备之间建立通信连接。
可选地，该电子设备1还可以包括用户接口，用户接口可以是显示器(Display)、输入单元(比如键盘(Keyboard))，可选地，用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
应该了解，所述实施例仅为说明之用，在专利申请范围上并不受此结构的限制。
所述电子设备1中的所述存储器11存储的基于弹簧试验机的拉伸测试方法程序12是多个指令的组合，在所述处理器10中运行时，可以实现：
接收拉伸测试指令，根据所述拉伸测试指令启动弹簧试验机，其中所述弹簧试验机包括热模拟区及拉伸区，在所述热模拟区内已预先放置待测试弹簧；
利用所述热模拟区将所述待测试弹簧以指定加热速率加热至指定加热温度值，并维持所述指定加热温度值持续指定时间段后，将所述待测试弹簧以指定冷却速率冷却至指定冷却温度值，其中所述指定加热速率为8.5℃/s，所述指定加热温度值为650℃，所述指定时间段为20s，所述指定冷却速率为6.5℃/s，所述指定冷却温度值为420℃；
将以所述指定冷却温度值的待测试弹簧传入至所述拉伸区，在所述拉伸区内对待测试弹簧以指定应变速率拉伸变形至指定的真应变值；
构建所述待测试弹簧在指定应变速率下的流变应力原始等式，获取所述拉伸区的拉伸温度，并基于所述拉伸温度优化所述流变应力原始等式，得到流变应力标准等式；
求解所述流变应力标准等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式；
构建所述拉伸温度下的补偿因子关系式，联立所述补偿因子关系式与所述指定应变速率的关系式，求解得到所述待测试弹簧的流变应力；
拟合所述流变应力随时间变化所得到拟合应力集，将所述拟合应力集执行可视化操作得到所述待测试弹簧的拉伸测试曲线。
具体地，所述处理器10对上述指令的具体实现方法可参考图1至图3对应实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。
进一步地，所述电子设备1集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是易失性的，也可以是非易失性的。例如，所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被电子设备的处理器所执行时，可以实现：
接收拉伸测试指令，根据所述拉伸测试指令启动弹簧试验机，其中所述弹簧试验机包括热模拟区及拉伸区，在所述热模拟区内已预先放置待测试弹簧；
利用所述热模拟区将所述待测试弹簧以指定加热速率加热至指定加热温度值，并维持所述指定加热温度值持续指定时间段后，将所述待测试弹簧以指定冷却速率冷却至指定冷却温度值，其中所述指定加热速率为8.5℃/s，所述指定加热温度值为650℃，所述指定时间段为20s，所述指定冷却速率为6.5℃/s，所述指定冷却温度值为420℃；
将以所述指定冷却温度值的待测试弹簧传入至所述拉伸区，在所述拉伸区内对待测试弹簧以指定应变速率拉伸变形至指定的真应变值；
构建所述待测试弹簧在指定应变速率下的流变应力原始等式，获取所述拉伸区的拉伸温度，并基于所述拉伸温度优化所述流变应力原始等式，得到流变应力标准等式；
求解所述流变应力标准等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式；
构建所述拉伸温度下的补偿因子关系式，联立所述补偿因子关系式与所述指定应变速率的关系式，求解得到所述待测试弹簧的流变应力；
拟合所述流变应力随时间变化所得到拟合应力集，将所述拟合应力集执行可视化操作得到所述待测试弹簧的拉伸测试曲线。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
本发明所指区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链(Blockchain)，本质上是一个去中心化的数据库，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。区块链可以包括区块链底层平台、平台产品服务层以及应用服务层等。
此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于弹簧试验机的拉伸测试方法，其特征在于，所述方法包括：
接收拉伸测试指令，根据所述拉伸测试指令启动弹簧试验机，其中所述弹簧试验机包括热模拟区及拉伸区，在所述热模拟区内已预先放置待测试弹簧；
利用所述热模拟区将所述待测试弹簧以指定加热速率加热至指定加热温度值，并维持所述指定加热温度值持续指定时间段后，将所述待测试弹簧以指定冷却速率冷却至指定冷却温度值，其中所述指定加热速率为8.5℃/s，所述指定加热温度值为650℃，所述指定时间段为20s，所述指定冷却速率为6.5℃/s，所述指定冷却温度值为420℃；
将以所述指定冷却温度值的待测试弹簧传入至所述拉伸区，在所述拉伸区内对待测试弹簧以指定应变速率拉伸变形至指定的真应变值；
构建所述待测试弹簧在指定应变速率下的流变应力原始等式，获取所述拉伸区的拉伸温度，并基于所述拉伸温度优化所述流变应力原始等式，得到流变应力标准等式；
求解所述流变应力标准等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式；
构建所述拉伸温度下的补偿因子关系式，联立所述补偿因子关系式与所述指定应变速率的关系式，求解得到所述待测试弹簧的流变应力；
拟合所述流变应力随时间变化所得到拟合应力集，将所述拟合应力集执行可视化操作得到所述待测试弹簧的拉伸测试曲线。
2.如权利要求1所述的基于弹簧试验机的拉伸测试方法，其特征在于，所述流变应力原始等式为：
ε＝Aexp(βσ)，ασ＞1.2
所述流变应力标准等式为：
ε＝A[sinh(ασ)]nexp(-Q/RT)
其中，ε为所述指定应变速率，σ为所述流变应力，A，α，β及n均为与所述待测试弹簧所使用材料相关的材料常数，且满足α＝β/n的关系，sinh为双曲正弦函数，R为所述拉伸区的气体常数，T为所述拉伸区的拉伸温度，Q为变形激活能。
3.如权利要求2所述的基于弹簧试验机的拉伸测试方法，其特征在于，所述求解所述流变应力标准等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式，包括：
对所述流变应力标准等式执行对数转化，得到流变应力对数等式；
求解所述流变应力对数等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与指定应变速率的关系式。
4.如权利要求3所述的基于弹簧试验机的拉伸测试方法，其特征在于，所述流变应力对数等式为：
lnε＝lnA-Q/RT+n[ln sinh(ασ)]
所述待测试弹簧的变形激活能与指定应变速率的关系式为：
Q＝R[(lnε)/(lnsinh(ασ)]T[lnsinh(ασ)/(1/T)]ε
其中，ln表示自然对数。
5.如权利要求4所述的基于弹簧试验机的拉伸测试方法，其特征在于，所述拉伸温度下的补偿因子关系式为：
Z＝εexp(Q/RT)＝A[sinh(ασ)]n
其中，Z为所述拉伸温度下的补偿因子。
6.如权利要求5所述的基于弹簧试验机的拉伸测试方法，其特征在于，所述联立所述补偿因子关系式与所述指定应变速率的关系式，求解得到所述待测试弹簧的流变应力，包括：
将所述变形激活能作为两组关系式的公共变量执行替换，得到不包括变形激活能、仅包括补偿因子及流变应力的关系式；
根据所述拉伸温度确定所述补偿因子的实际值；
将所述补偿因子的实际值代入至仅包括补偿因子及流变应力的所述关系式中计算得到流变应力的实际值。
7.如权利要求6所述的基于弹簧试验机的拉伸测试方法，其特征在于，所述不包括变形激活能、仅包括补偿因子及流变应力的关系式为：
Figure FDA0003770639560000021
其中，α的取值区间为[0.01，0.1]，A值取值区间为[1012，1013]，n的取值区间为[3，5]。
8.如权利要求7所述的基于弹簧试验机的拉伸测试方法，其特征在于，所述在所述拉伸区内对待测试弹簧以指定应变速率拉伸变形至指定的真应变值，包括：
接收用户设定的拉伸长度和拉伸时间；
根据所述拉伸长度和拉伸时间计算得到指定应变速率；
将所述拉伸时间及所述指定应变速率作为参数传入至所述拉伸区的拉伸控制仪器中，并启动所述拉伸控制仪器执行对待测试弹簧的拉伸变形操作，直至所述待测试弹簧的拉伸变形至指定的真应变值。
9.如权利要求8所述的基于弹簧试验机的拉伸测试方法，其特征在于，所述根据所述拉伸长度和拉伸时间计算得到指定应变速率，包括：
计算所述拉伸长度和待测试弹簧原长度的差值，得到拉伸差值；
基于如下公式计算得到所述指定应变速率：
Figure FDA0003770639560000031
其中，ε为所述指定应变速率，dl为所述拉伸差值，dt为所述拉伸时间。
10.一种基于弹簧试验机的拉伸测试装置，其特征在于，所述装置包括：
加热模块，用于接收拉伸测试指令，根据所述拉伸测试指令启动弹簧试验机，其中所述弹簧试验机包括热模拟区及拉伸区，在所述热模拟区内已预先放置待测试弹簧，利用所述热模拟区将所述待测试弹簧以指定加热速率加热至指定加热温度值，并维持所述指定加热温度值持续指定时间段后，将所述待测试弹簧以指定冷却速率冷却至指定冷却温度值，其中所述指定加热速率为8.5℃/s，所述指定加热温度值为650℃，所述指定时间段为20s，所述指定冷却速率为6.5℃/s，所述指定冷却温度值为420℃；
拉伸模块，用于将以所述指定冷却温度值的待测试弹簧传入至所述拉伸区，在所述拉伸区内对待测试弹簧以指定应变速率拉伸变形至指定的真应变值；
流变应力标准等式构建模块，用于构建所述待测试弹簧在指定应变速率下的流变应力原始等式，获取所述拉伸区的拉伸温度，并基于所述拉伸温度优化所述流变应力原始等式，得到流变应力标准等式；
流变应力求解模块，用于求解所述流变应力标准等式的偏微分，得到所述待测试弹簧的变形激活能与所述指定应变速率的关系式，构建所述拉伸温度下的补偿因子关系式，联立所述补偿因子关系式与所述指定应变速率的关系式，求解得到所述待测试弹簧的流变应力；
拉伸测试曲线拟合模块，用于拟合所述流变应力随时间变化所得到拟合应力集，将所述拟合应力集执行可视化操作得到所述待测试弹簧的拉伸测试曲线。
CN202210912490.7A 2022-07-28 2022-07-28 基于弹簧试验机的拉伸测试方法及装置、电子设备及介质 Pending CN115436186A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210912490.7A CN115436186A (zh) 2022-07-28 2022-07-28 基于弹簧试验机的拉伸测试方法及装置、电子设备及介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210912490.7A CN115436186A (zh) 2022-07-28 2022-07-28 基于弹簧试验机的拉伸测试方法及装置、电子设备及介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115436186A true CN115436186A (zh) 2022-12-06

Family

ID=84242281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210912490.7A Pending CN115436186A (zh) 2022-07-28 2022-07-28 基于弹簧试验机的拉伸测试方法及装置、电子设备及介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115436186A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200065768A (ko) * 2018-11-30 2020-06-09 한국생산기술연구원 Ti-6Al-4V 합금의 유동 응력 예측방법 및 그 장치
CN111380899A (zh) * 2019-11-29 2020-07-07 中国科学院金属研究所 一种通过轧制模拟过程温升修正锆合金流变应力的方法
CN111879627A (zh) * 2020-06-18 2020-11-03 闽南理工学院 铝合金热变形微观组织和性能预测模型的构建方法
US20210276067A1 (en) * 2017-03-28 2021-09-09 South China University Of Technology Integrated Shape/Property Control Method for Hot Power Spinning of a Cylindrical Part Based on Hot Processing Map

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210276067A1 (en) * 2017-03-28 2021-09-09 South China University Of Technology Integrated Shape/Property Control Method for Hot Power Spinning of a Cylindrical Part Based on Hot Processing Map
KR20200065768A (ko) * 2018-11-30 2020-06-09 한국생산기술연구원 Ti-6Al-4V 합금의 유동 응력 예측방법 및 그 장치
CN111380899A (zh) * 2019-11-29 2020-07-07 中国科学院金属研究所 一种通过轧制模拟过程温升修正锆合金流变应力的方法
CN111879627A (zh) * 2020-06-18 2020-11-03 闽南理工学院 铝合金热变形微观组织和性能预测模型的构建方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱为昌: "金属塑性加工力学", vol. 23, 兵器工业出版社 *
王莉霞: "机车用弹簧钢高温拉伸本构方程的研究", vol. 46, no. 46, pages 81 - 84 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112257774A (zh) 基于联邦学习的目标检测方法、装置、设备及存储介质
CN111694844B (zh) 基于配置算法的企业运行数据分析方法、装置及电子设备
CN112327780A (zh) 一种电子装备测试生产线的数字孪生系统构建方法及架构
CN113592019A (zh) 基于多模型融合的故障检测方法、装置、设备及介质
CN112347042A (zh) 文件上传方法、装置、电子设备及存储介质
CN112115145A (zh) 数据采集方法、装置、电子设备及存储介质
CN113327136A (zh) 归因分析方法、装置、电子设备及存储介质
CN114491047A (zh) 多标签文本分类方法、装置、电子设备及存储介质
CN112486957B (zh) 数据库迁移检测方法、装置、设备及存储介质
CN112527664A (zh) 生成测试用例的方法、装置、电子设备及存储介质
CN111639857A (zh) 订单智能审核方法、装置、电子设备及存储介质
CN114780371A (zh) 基于多曲线拟合的压测指标分析方法、装置、设备及介质
CN114880238A (zh) 移动端界面测试方法、装置、设备及存储介质
CN115436186A (zh) 基于弹簧试验机的拉伸测试方法及装置、电子设备及介质
CN112541688B (zh) 业务数据校验方法、装置、电子设备及计算机存储介质
CN114187489A (zh) 车辆异常驾驶风险检测方法、装置、电子设备及存储介质
CN112346838A (zh) 一种基于物联网的智能调度方法及装置
CN113822379B (zh) 工艺制程异常分析方法、装置、电子设备及存储介质
CN112148566A (zh) 计算引擎的监控方法、装置、电子设备及存储介质
CN115239514A (zh) 绝缘纤维套管的制备流转方法、装置、设备及存储介质
CN108280608B (zh) 产品寿命分析方法及终端设备
CN114970046A (zh) 一种谐波减速器产品可靠性试验方案确定方法和装置
CN112561500B (zh) 基于用户数据的薪酬数据生成方法、装置、设备及介质
CN114896164A (zh) 接口优化方法、装置、电子设备及存储介质
CN104156312A (zh) 一种评估软件可靠性的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20221206