[发明专利]一种基于分离式霍普金森压杆实验技术的数据处理方法

权利要求书

1.一种基于分离式霍普金森压杆实验技术的数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，归零调整：对数据采集装置得到的电压-时间曲线进行波形的归零调整，即令初始电压值保持为零；

第二步，数据平滑：对电压-时间曲线进行平滑处理，消除异常点；

第三步，选取波形：选择入射波、反射波和透射波的波头波尾位置，并截取波形；

第四步，计算得出结果：对所截取波形进行计算得到工程应力应变曲线、真实应力应变曲线、应力时间曲线、应变时间曲线以及应变率时间曲线；

第五步，数据保存：将得到的所有波形及数据进行保存操作；

第三步中所述选择入射波、反射波和透射波的波头波尾位置，其中入射波、反射波波头位置的选择方法，具体如下：

利用逐点比较的方法选择入射波和反射波波头的位置：首先在电压-时间曲线上，选取一个时间点在波峰之前且电压值为零的数据点，从该数据点向下一时间点逐点选取，与设定数值进行比较，该设定数值为电压上升或下降时相邻两点电压差的2-3倍，当选取的数据点电压值大于或等于该设定数值时，停止选取，该时间点即为波头位置；

第三步中所述选择入射波、反射波和透射波的波头波尾位置，其中透射波波头的位置选取方法，具体为：根据弹性波波速不变的原理，首先将子弹以2-3m/s的速度撞击入射杆，测量入射波波头与透射波波头位置对应的时间间隔为Δt；然后以试验速度撞击入射杆，将选取的入射波波头对应时间点与Δt相加，得到的时间点即为透射波波头位置；

第三步中所述选择入射波、反射波和透射波的波头波尾位置，其中入射波、反射波和透射波的波尾位置选择方法具体如下：

利用逐点比较的方法选择入射波、反射波和透射波波尾的位置：首先在电压-时间曲线上，选取一个时间点在波峰之后且电压值为零的数据点，从该数据点向上一时间点逐点选取，与设定数值进行比较，该设定数值为电压上升或下降时相邻两点电压差的2-3倍，当选取的数据点电压值大于或等于该设定数值时，停止选取，该时间点即为波尾位置。

2.根据权利要求1所述的基于分离式霍普金森压杆实验技术的数据处理方法，其特征在于，所述分离式霍普金森压杆实验技术，采用分离式霍普金森压杆即SHPB动态力学性能测试装置，该测试装置包括SHPB、动态应变仪和数据采集装置，其中SHPB包括子弹、测速仪、入射杆、透射杆、吸收杆和应变片；应变片贴在入射杆和透射杆上，并通过电缆线连接到动态应变仪上，同时动态应变仪与数据采集装置连接；

进行测试时，气枪通过高压气体的作用力作用到实心子弹上，子弹获得动能轴向撞击入射杆，在撞击过程中产生弹性应力波，弹性应力波从撞击接触面端分别传进子弹和入射杆；当进入入射杆中的弹性应力波到达入射杆与试件交界面时，一部分脉冲在界面处发生反射，而剩余部分进入试件，同样在试件与透射杆界面处发生反射和透射；在入射杆、透射杆的中部贴上应变片，入射波、反射波和透射波经动态应变仪放大后送入数据采集装置。

3.根据权利要求1所述的基于分离式霍普金森压杆实验技术的数据处理方法，其特征在于，第二步中所述对电压-时间曲线进行平滑处理，具体为：采用对局部数据进行多项式回归的方法平滑数据。