本发明涉及力学实验测试，具体为一种多功能力学实验测试方法。
背景技术：
1、力学实验测试可以研究被测材料的力学性质、行为和性能，从而更好地了解和掌握被测材料在外力作用下的变形、运动和响应规律。通过力学实验测试，可以评估被测材料的各种力学性能，如强度、刚度、韧性、疲劳性能等，从而确定材料的适用范围和工程用途。
2、在进行力学实验测试的过程中，测试出使被测材料产生形变所需要的最小的压力值，是力学实验测试的主要任务之一，现有的方法主要是通过位移传感器检测被测材料是否发生了形变，从而确定被测材料是否产生了形变，这种方法在面对一些具有高强度的被测材料时，难以检测到被测材料是否发生了微小的形变，而且对于被测材料是否产生了形变的结果难以直观的表现出来，本方案意在提出一种能够精确感知被测材料是否产生了形变，并能将结果较为直观的呈现出来的力学实验检测方法。
技术实现思路
1、本发明提供了一种多功能力学实验测试方法，用于促进解决了上述背景技术中所提到的问题。
2、本发明提供如下技术方案：一种多功能力学实验测试方法，包括：
3、设定承载模块间距，并将被测材料放置在承载模块上；
4、通过液压杆于承载模块间距的中心位置向被测材料施加压力；
5、使用激光对射光电开关检测被测材料是否产生形变，当产生形变时，激光对射光电开关于被测材料表面的光路发生变化，直至光路被阻断产生开关信号；
6、采用初始形变压力测量步骤，根据监测激光对射光电开关的光路的变化，测试出使被测材料发生形变的最小压力，记为初始形变压力值；
7、根据初始形变压力值，获取偏差阈值；
8、采用永久形变压力初步测量步骤，根据液压杆停止给被测材料施加压力后，是否监测到激光对射光电开关产生的开关信号，测试出使被测材料发生永久形变的最小压力，记为永久形变压力粗测值；
9、获取承载模块间距和被测材料的永久形变压力粗测值之间的深度学习网络模型；
10、根据预测施力值，通过监测激光对射光电开关的开关信号，测试出新设定的承载模块间距下被测材料的永久形变压力粗测值；
11、根据获取的永久形变压力粗测值，测试出被测材料的永久形变压力值。
12、可选的：所述通过液压杆于承载模块间距的中心位置向被测材料施加压力，包括：
13、液压杆被控制进行上下伸缩运动；
14、当液压杆向下伸长时，给被测材料施加均匀增大的压力；
15、当液压杆停止向下伸长时，停止给被测材料施加均匀增大的压力；
16、当液压杆向上缩短直至不与被测材料接触时，停止给被测材料施加压力。
17、可选的：所述使用激光对射光电开关检测被测材料是否产生形变，包括：
18、激光对射光电开关由发射端和接收端两部分组成，发射端发射肉眼可见的激光光束，直线传播至接收端；
19、将发射端和接收端分别置于承载模块中滑轨的两端，并处在滑轨的水平中线上；
20、发射端和接收端保持在同一水平面；
21、调节发射端与接收端的位置，将发射端发射的激光光束紧贴被测材料的下表面，促使激光光束在被测材料的下表面形成一条等宽的光路；
22、当被测材料因液压杆施加压力而发生形变时，位于被测材料下表面的光路逐步发生变化，直至光路被阻断；
23、当光路被阻断时，激光对射光电开关产生开关信号。
24、可选的：所述采用初始形变压力测量步骤，具体包括：
25、控制液压杆伸长，于承载模块间距的中心位置，给被测材料施加均匀增大的力；
26、于被测材料下表面的光路两侧，分别作一条平行于滑轨的直线作为参考直线；
27、任取两个位置，作两条垂直于参考直线的线段，分别记为一号垂直线段和二号垂直线段；
28、分别获取一号垂直线段和二号垂直线段被光路覆盖部分的长度，记为一号长度和二号长度；
29、比较一号长度和二号长度，若两者相等，则控制液压杆继续向下伸长；
30、若一号长度不等于二号长度，则控制液压杆停止向下伸长，采集当前液压杆施加给被测材料的压力数值作为初始形变压力值。
31、可选的：所述根据初始形变压力值，获取偏差阈值，包括：
32、获取初始形变压力值后，控制液压杆继续伸长，并监测激光对射光电开关是否产生开关信号；
33、当监测到激光对射光电开关刚产生开关信号时，则控制液压杆停止向下伸长，采集当前液压杆施加给被测材料的压力数值，记为f3；
34、获取f3与初始形变压力值的差值作为偏差阈值。
35、可选的：所述采用永久形变压力初步测量步骤，包括：
36、将初始形变压力值记为f1，将偏差阈值记为fd1；
37、并根据初始形变压力值f1和偏差阈值fd1，设定预期压力数值f期；
38、第一次实验测试：设定预期压力数值为f期1，f期1=f1+1×fd1，控制液压杆伸长，给被测材料施加均匀增大的压力；
39、当液压杆施加给被测材料的压力数值与f期1相等时，控制液压杆停止并缩短，直至液压杆不与被测材料接触；
40、若监测到开关信号，则将f期1作为被测材料的永久形变压力粗测值；
41、若未监测到开关信号，则进行第二次实验测试；
42、第二次实验测试：设定预期压力数值为f期2，f期2=f1+2×fd1，控制液压杆伸长，给被测材料施加均匀增大的压力；
43、当液压杆施加给被测材料的压力数值与f期2相等时，控制液压杆停止并缩短，直至液压杆不与被测材料接触；
44、检查是否监测到开关信号，若监测到开关信号，将f期2作为被测材料的永久形变压力粗测值；
45、若未监测到开关信号，则开始进行第三次实验测试，设定预期压力数值为f期3，f期3=f1+3×fd1；
46、当液压杆施加给被测材料的压力数值与f期3相等时，检查是否监测到开关信号，若未监测到，则依次设定f期4、f期5、f期6……f期n，直至测试出被测材料的永久形变压力粗测值。
47、可选的：所述获取承载模块间距和被测材料的永久形变压力粗测值之间的深度学习网络模型，包括：
48、多次改变承载模块间距，采用初始形变压力测量步骤，测试每次改变承载模块间距后被测材料的初始形变压力值；
49、采用永久形变压力初步测量步骤，测试每次改变承载模块间距后出该承载模块间距下被测材料的永久形变压力粗测值；
50、获取每次改变后承载模块的间距，记作输入值；
51、以及每次改变后承载模块的间距所对应的被测材料的永久形变压力粗测值，记作输出值，
52、建立输入值与输出值之间的深度学习网络模型；
53、所述深度学习，是现有的成熟技术。
54、可选的：所述根据预测施力值，通过监测激光对射光电开关的开关信号，测试出新设定的承载模块间距下被测材料的永久形变压力粗测值,包括：
55、获取新设定的承载模块间距；
56、根据承载模块间距和被测材料的永久形变压力粗测值之间的深度学习网络模型，将新设定的承载模块间距作为深度学习网络模型的输入，获取预测施力值，记为f预；
57、采用初始形变压力测量步骤，测试出被测材料在新设定的承载模块间距下的初始形变压力值，并根据初始形变压力值，获取偏差阈值fd2；
58、控制液压杆伸长，给被测材料施加均匀增大的压力；
59、当液压杆施加给被测材料的压力数值与f预相等时，控制液压杆停止并缩短，直至液压杆不与被测材料接触，并检查是否监测到开关信号；
60、若监测到开关信号，则执行s1-s9步骤：
61、s1、第一次实验测试：设定预期压力数值为f期1，f期1=f预-1×fd2，控制液压杆伸长，给被测材料施加均匀增大的压力；
62、s2、当液压杆施加给被测材料的压力数值与f期1相等时，控制液压杆停止并缩短，直至液压杆不与被测材料接触，并检查是否监测到开关信号；
63、s3、若监测到开关信号，则将f期1作为被测材料的永久形变压力粗测值；
64、s4、若未监测到开关信号，则进行第二次实验测试；
65、s5、第二次实验测试：设定预期压力数值为f期2，f期2=f预-2×fd2，控制液压杆伸长，给被测材料施加均匀增大的压力；
66、s6、当液压杆施加给被测材料的压力数值与f期2相等时，控制液压杆停止并缩短，直至液压杆不与被测材料接触，并检查是否监测到开关信号；
67、s7、若监测到开关信号，将f期2作为被测材料的永久形变压力粗测值；
68、s8、若未监测到开关信号，则开始进行第三次实验测试，设定预期压力数值为f期3，f期3=f预-3×fd2；
69、s9、当液压杆施加给被测材料的压力数值与f期3相等时，检查是否监测到开关信号，若未监测到，则依次设定f期4、f期5、f期6……f期n，直至测试出被测材料的永久形变压力粗测值；
70、若未监测到开关信号，则执行s10-s18步骤；
71、s10、第一次实验测试：设定预期压力数值为f期1，f期1=f预+1×fd2，控制液压杆伸长，给被测材料施加均匀增大的压力；
72、s11、当液压杆施加给被测材料的压力数值与f期1相等时，控制液压杆停止并缩短，直至液压杆不与被测材料接触，并检查是否监测到开关信号；
73、s12、若监测到开关信号，则将f期1作为被测材料的永久形变压力粗测值；
74、s13、若未监测到开关信号，则进行第二次实验测试；
75、s14、第二次实验测试：设定预期压力数值为f期2，f期2=f预+2×fd2，控制液压杆伸长，给被测材料施加均匀增大的压力；
76、s15、当液压杆施加给被测材料的压力数值与f期2相等时，控制液压杆停止并缩短，直至液压杆不与被测材料接触，并检查是否监测到开关信号；
77、s16、若监测到开关信号，将f期2作为被测材料的永久形变压力粗测值；
78、s17、若未监测到开关信号，则开始进行第三次实验测试，设定预期压力数值为f期3，f期3=f预+3×fd2；
79、s18、当液压杆施加给被测材料的压力数值与f期3相等时，检查是否监测到开关信号，若未监测到，则依次设定f期4、f期5、f期6……f期n，直至测试出被测材料的永久形变压力粗测值。
80、可选的：所述根据获取的永久形变压力粗测值，测试出被测材料的永久形变压力值，具体包括：
81、设定允许误差值；
82、若偏差阈值小于允许误差值，则将永久形变压力粗测值作为被测材料的永久形变压力值；
83、否则，根据永久形变压力粗测值，设定前压力值、中压力值和后压力值；
84、将永久形变压力粗测值作为后压力值，将后压力值与偏差阈值的差值作为前压力值；
85、s19、判断后压力值与前压力值的差值是否小于允许误差值，若小于，则提取后压力值的数值，作为被测材料的永久形变压力值，否则执行s2步骤；
86、s20、控制液压杆向下伸长给被测材料施加压力，当液压杆施加给被测材料的压力数值与中压力值相等时，控制停止并缩短，直至液压杆不与被测材料接触，其中，中压力值=前压力值+（后压力值-前压力值）/2；
87、s21、检查s2步骤中，是否监测到开关信号；
88、s22、若未监测到开关信号，则提取中压力值的数值作为前压力值；
89、s23、若监测到开关信号，则提取中压力值的数值作为后压力值，并更换成相同的被测材料；
90、s24、重复s19-s23步骤，直至后压力值与前压力值的差值小于允许误差值，获取到被测材料的永久形变压力值。
91、本发明具备以下有益效果：
92、1、使用激光对射光电开关检测被测材料是否产生形变，激光光线是笔直的，以此为标准检测被测材料的形变，所得的实验结果更加精确，且对于微小的形变也能够较为准确的识别出来，从而使得到的测试所得的实验数据更加精准；而使用肉眼可见的激光光束，在被测材料发生形变时，激光光束被遮挡，实验人员可以通过肉眼观测到这一现象，从而使得实验过程更加直观形象。
93、2、采集光路产生变化瞬间的压力值作为被测材料的初始形变压力值，相比于采集光路被阻断时的压力值，使实验测试获得的被测材料的初始形变压力值的数据更加精确，更贴近被测材料实际的初始形变压力值。
94、3、通过作辅助线的方式，将形变对光路的影响数据化，能够更加直观的呈现形变对光路的影响。
95、4、通过获得的深度学习网络模型，预测改变承载间距后的永久形变压力粗测值，在测试真正的永久形变压力粗测值时，以预测的永久形变压力粗测值为基础，进行实验测试，能够减少实验过程中，液压杆重复伸长缩短的次数，从而减少实验次数，减少整个实验测试所耗费的时间。
96、5、通过类似二分法的方式，在获取到永久形变压力粗测值后，控制实验测试过程中，每次液压杆给被测材料所施加的压力与上次所施加的压力的差值逐次减小原来的二分之一，使得所获得的实验结果逐步逼近精确值，该过程可以无限进行下去，直至找到精确值，通过设置允许误差的方式，根据实验要求的需要终止这个可无限进行的过程，获得一个较为精确的实验结果。
1.一种多功能力学实验测试方法，其特征在于,包括：
2.根据权利要求1所述一种多功能力学实验测试方法，其特征在于，所述通过液压杆于承载模块间距的中心位置向被测材料施加压力，包括：
3.根据权利要求1所述一种多功能力学实验测试方法，其特征在于,所述使用激光对射光电开关检测被测材料是否产生形变，包括：
4.根据权利要求1所述一种多功能力学实验测试方法，其特征在于，所述采用初始形变压力测量步骤，具体包括：
5.根据权利要求1所述一种多功能力学实验测试方法，其特征在于，所述根据初始形变压力值，获取偏差阈值，包括：
6.根据权利要求1所述一种多功能力学实验测试方法，其特征在于，所述采用永久形变压力初步测量步骤，包括：
7.根据权利要求1所述一种多功能力学实验测试方法，其特征在于：所述获取承载模块间距和被测材料的永久形变压力粗测值之间的深度学习网络模型，包括：
8.根据权利要求1所述一种多功能力学实验测试方法，其特征在于：所述根据预测施力值，通过监测激光对射光电开关的开关信号，测试出新设定的承载模块间距下被测材料的永久形变压力粗测值,包括：
9.根据权利要求1所述一种多功能力学实验测试方法，其特征在于，所述根据获取的永久形变压力粗测值，测试出被测材料的永久形变压力值，具体包括：
