[发明专利]一种用电阻应变数据修正试验机位移的方法

说明书

一种用电阻应变数据修正试验机位移的方法，包括以下步骤：步骤1，将岩石试样或煤样加工处理成标准试件，在试件表面中部粘贴应变片测定其轴向应变，并通过材料试验机进行单轴压缩试验，试验结束后将实验数据导入计算机；步骤2，修正轴向应变数据；步骤3，修正试验机位移曲线；步骤4：绘制试件全应力‑应变曲线。材料试验机显示的位移＝试件变形+钢构件变形+液压杆变形，本发明采用电阻应变数据对试验机位移数据进行修正的方法，去掉了钢构件变形和液压杆变形的影响，得到了更为真实的材料试验机位移，即试件变形，为进一步研究试件的变形及破坏特性提供了保证。

技术领域

本发明属于岩石力学技术领域，具体涉及一种用电阻应变数据修正试验机位移的方法。

背景技术

目前在力学领域，为获得某个材料准确的物理力学特征信息，通常采用电液伺服试验机，进行抗压、抗拉和抗剪三大物理力学试验，测定相关的物理量。

部分物理量，如材料刚度、冲击倾向性鉴定中的冲击能指数及弹性能指数等的测定均需要准确、真实的试件受压的位移数据。对于试件受压的位移数据的获取，一般采用用材料试验机的位移传感器数据、电阻应变数据转化和引伸计测定三种方法。而这三种数据获取的方法均存在一定的不足之处。

市面上部分电液伺服试验机位移传感器的数据存在不足，监测位移变化的传感器布置在试验机的油缸部件附近，通过监测油缸的上升或下降的位移量，确定试件整体的位移变化情况，而试验机设备的整体钢架也会随着试件受压，产生一定的变形，这部分变形的产生也会被位移传感器监测并记录。因此所测得的位移数据，不仅仅是试件受载压缩的位移，还包括液压柱的位移和试验机钢架的变形，这使得该数据比实际的大，存在误差。

实验室使用的电阻应变片的规格为120Ω-20AA或15AA，即电阻值为120Ω，栅格大小为3mm×20mm或3mm×15mm，GB/T 23561.8-2009。实验时需将其粘贴在试件表面，并通过采集器进行数据采集。大量实验表明，电阻应变片在实验中会存在局部点的突然增大或者缩小，突变点后应变片记录数据依旧连续，这说明应变片并未破坏，但是这些点的存在对于数据处理图像绘制有很大影响，另外在实验末期，即试件达到峰值后会发生突然破坏、应变片局部脱离甚至整体脱落失效等现象。这些现象在应变(位移)-时间曲线上表示为出现不连续的跳动点，也会导致电阻应变片实际对于试件峰后的应变和位移的测量是不符合实际的。

实验室使用的引伸计一般采用弹簧固定试件表面，用于测量试件受载过程中轴向位移和径向位移。但是由于试件的突然破坏经常会对引伸计产生破坏，部分破坏不可逆，因而引伸计所测数据的准确性无从确定。

发明内容

在研究试件与材料试验机受载规律的基础上，本发明的目的在于提供一种用电阻应变数据修正试验机位移的方法，也是获得试件受压的真实位移的方法。通过材料力学中应变与位移的关系，将实验室中通用测量材料应变的电阻应变数据转化为位移数据，并以该数据为衡量标准，对试验机实测位移数据进行修正。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用电阻应变数据修正试验机位移的方法，包括以下步骤：

步骤1，将岩石试样或煤样加工处理成标准试件，在试件表面中部粘贴应变片测定其轴向应变，并通过材料试验机进行单轴压缩试验，试验结束后将实验数据导入计算机；

步骤2，修正轴向应变数据：

步骤2.1，根据材料力学中应变＝微小变形/试件长度，将轴向应变数据转化为变形数据，并将该数据命名为轴向应变变形；

步骤2.2，绘制时间-轴向应变变形曲线；观察曲线，进行相应的修正，具体为：删除突增点或突降点；将已删除的突增点或突降点后仍连续的曲线段下调或上调，与已删除的突增点或突降点前的曲线段连接成光滑的曲线，并命名为轴向应变变形修正曲线；

步骤3，修正试验机位移曲线：