通过python一键处理材料試験数据

材料試験数据处理

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My_blog，在这里可以看见jupyter源代码

钢材的材料试验自动数据处理python脚本

可以实现大量数据的一键处理，算出自动算出材料试验的屈服强度，最大强度，弹性模量，泊松比，最后自动出图，并输出结果在excel表李

Google colab　ソースコードsource_code

導入

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最开始从csv的初始数据里，读取必要的数据然后根据截面积算出载荷对应的应力，应变。然后算各应变的平均值。

在这里，原始数据得来的ch. 为了更好实现一键化处理，增加了横向应变和纵向应变的判定。通过判断中间段数据应变的正负来判断拉应变还是压应变，以此区分横向应变和纵向应变

from glob import glob
from google.colab import drive
import csv
import numpy as np
from openpyxl import load_workbook
import matplotlib.pyplot as plt
 
###google drive 链接google云盘
drive.mount('/content/drive')
%cd '/content/drive/MyDrive/Colab_Notebooks/material_test'
###

filenames = glob('*.csv')
print(filenames)
 
#for filename in filenames:
with open('材料試験_H300W_No.1_データリスト.csv',encoding="utf8",errors='ignore') as f:
  f_csv = csv.reader(f)
  next(f_csv)
  data = list(f_csv)
  a = np.array(data)
  load = a[1:,2]
  a = a[1:,:]         #文字列の次から
  x = range(np.shape(a)[0])
  y = len(data) - 1     #行数を数える
  case1 = np.empty([y,8],dtype = float)
 
#########################应变的判定，csv数据位置不会变的可以忽略这段
for i in x:
  case1[i,0] = a[i,2]  #load
  case1[i,1] = a[i,3]  #disp
  if float(a[int(y/2),4]) > 0 :   #应变的判定
    case1[i,2] = a[i,4]       #縦ひずみ1を定義する
    if float(a[int(y/2),5]) > 0 : #縦ひずみを判定する
      case1[i,3] = a[i,5]     #縦ひずみ2を定義する
      case1[i,4] = a[i,6]     #横ひずみ1を定義する
      case1[i,5] = a[i,7]     #横ひずみ2を定義する
    else :
      case1[i,4] = a[i,5]      #横ひずみ1を定義する
      case1[i,5] = a[i,7]    #横ひずみ2を定義する
      case1[i,3] = a[i,6]    #縦ひずみ2を定義する
  if i == y :
    break
  striantate = (case1[:,2]+case1[:,3])/2        #縦ひずみ平均値
  strianyoko = (case1[:,4]+case1[:,5])/2        #横ひずみ平均値
############################
#　エクセルシート（テンプレート）を読み込む
wb = load_workbook("template_mt.xlsx", data_only=True)  #エクセルシートを導入する
wb1 = wb.active           #シートを選択する

#################
 
A = wb1['F9'].value   #获取材料试验片的断面积
case1[:,6] = case1[:,0] *1000/ A     #算出应力
 
#################

屈服强度的计算

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对于标准的材料试验，根据弹塑性力学原理，一般来说，钢材的应变在4000左右是处在屈服点之后，应变强化之前。所以对于屈服强度的判定，如以下：

应变在4000之前的最大应力则为屈服强度

拉升强度则为整个实验的最大应力值

sigma_y = 0
i = 0
while striantate[i] < 4000:
  sigma_y= max(sigma_y,case1[i,6])
  i = i+1
sigma_u = max(case1[:,6])
print('屈服强度：',sigma_y)
print('最大强度：',sigma_u)

通过最小二乘法计算弹性模量E

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• 为了去除实验初期载荷的不规律变化，以及屈服点附近的塑性变形的影响。试验数据一般采用$[0.2{\sigma }_y-0.7{\sigma }_y$