[发明专利]一种冲击传递特性的测定方法、装置及系统

权利要求书

1.一种冲击传递特性测定方法，其特征在于，包括：

实时获取杆件轴向不同位置处的应力信息，所述应力信息包括采样时间点及对应的应变值；

根据获取的应力信息，绘制应变随时间变化的曲线；

根据绘制的曲线，提取入射应力波；

根据提取的入射应力波确定冲击能量，以所述冲击能量衡量杆件冲击传递特性；

所述根据绘制的曲线，提取入射应力波，包括：

确定所述绘制的曲线的波形起始时间点，并以确定的波形起始时间点作为入射应力波的起始时间点；

将与所述波形起始时间点间隔预设个数个采样点的时间点作为所述入射应力波的终止时间点；

根据所述入射应力波的起始时间点和入射应力波的终止时间点，提取入射应力波；

所述确定所述绘制的曲线的波形起始时间点，包括：

将所述曲线上应变值与ε_max/10最接近的点作为波形起始时间点，其中，ε_max为所述曲线的峰值点；

所述预设个数为9-12个；

所述根据提取的入射应力波确定冲击能量，包括：

根据下式确定冲击能量E_x：

其中，A为杆件横截面面积，C为应力波波速，E为钻杆弹性模量，x为沿杆件轴向的坐标，以杆件上端面为x＝0，τ为所述入射应力波的起始时间点和入射应力波的终止时间点之间的时长，Δt为相邻两个采样点之间的时间间隔，ε为应变值，σ为杆件密度；

所述根据提取的入射应力波确定冲击能量，以所述冲击能量衡量冲击传递特性，包括：

将所述杆件轴向最上端与最下端位置处的冲击能量的比值作为冲击传递效率，以所述冲击传递效率衡量冲击传递特性；

上述的测定方法使用的冲击传递特性测定装置，包括：

获取模块，用于实时获取杆件轴向不同位置处的应力信息，所述应力信息包括采样时间点及对应的应变值；

曲线绘制模块，用于根据获取的应力信息，绘制应变随时间变化的曲线；

提取模块，用于根据绘制的曲线，提取入射应力波；

确定模块，用于根据提取的入射应力波确定冲击能量，以所述冲击能量衡量冲击传递特性；

所述提取模块用于：确定所述绘制的曲线的波形起始时间点，并以确定的波形起始时间点作为入射应力波的起始时间点；

将与所述波形起始时间点间隔预设个数个采样点的时间点作为所述入射应力波的终止时间点；

根据所述入射应力波的起始时间点和入射应力波的终止时间点，提取入射应力波；

所述确定模块，用于：

根据下式确定冲击能量E_x：

其中，A为杆件横截面面积，C为应力波波速，E为钻杆弹性模量，x为沿杆件轴向的坐标，以杆件上端面为x＝0，τ为所述入射应力波的起始时间点和入射应力波的终止时间点之间的时长，Δt为相邻两个采样点之间的时间间隔，ε为应变值，σ为杆件密度；

上述的测定方法使用的冲击传递特性测定系统，包括动态应变仪传感系统和冲击传递特性测定装置，所述冲击传递特性测定装置包括获取模块、曲线绘制模块、提取模块及确定模块，所述获取模块用于实时获取杆件轴向不同位置处的应力信息，所述应力信息包括采样时间点及对应的应变值，所述曲线绘制模块用于根据获取的应力信息，绘制应变随时间变化的曲线，所述提取模块用于根据绘制的曲线，提取入射应力波，所述确定模块，用于根据提取的入射应力波确定冲击能量，以所述冲击能量衡量冲击传递特性；所述动态应变仪传感系统包括数据采集器和多个应变传感器，所述多个应变传感器用于实时测量杆件轴向不同位置处的应变值，所述数据采集器将测量的所述应变值发送给所述获取模块。