本发明涉及物理实验与薄片生物质颗粒机械设备,特别涉及一种弹性模量及泊松比变化曲线绘制方法、装置、设备及介质。
背景技术:
1、生物质混合颗粒的流体动力学特性容易受到其力学性能的影响,尤其是弹性模量和泊松比,直接影响着颗粒的碰撞和变形规律。由于烟叶等干薄片生物质颗粒材料试样轻薄、脆性大易断裂,在现有方法中,材料应变由电阻应变仪测得,但其所测的变形范围需大于2%,故不适用于小型纤维,在材料拉伸试验中,对于过薄的被测试样,夹持过紧易影响材料性能或破坏试件,夹持过松则由仪器所造成的位移有可能超过由张力引起的变形。因此,传统测试方法过于复杂、成本较高、通用性底,不能满足快速、精确测量薄片生物质颗粒材料力学性能的要求,从而造成弹性模量及泊松比变化曲线绘制的复杂度和错误率大大增加。
2、由上可见,如何降低弹性模量及泊松比变化曲线绘制的复杂度,提高弹性模量及泊松比变化曲线绘制的准确性和效率是本领域有待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种弹性模量及泊松比变化曲线绘制方法、装置、设备及介质,能够降低弹性模量及泊松比变化曲线绘制的复杂度,提高弹性模量及泊松比变化曲线绘制的准确性和效率。其具体方案如下:
2、第一方面,本技术公开了一种弹性模量及泊松比变化曲线绘制方法,包括:
3、按照预设试样裁剪方式对烟叶进行裁剪操作,以得到初始薄片生物质颗粒试样,按照预设的标记方式对所述初始薄片生物质颗粒试样进行标记,以得到包括初始标记点的各目标薄片生物质颗粒试样;
4、利用预设的材料拉伸试验机对所述目标薄片生物质颗粒试样进行拉伸,采集拉伸过程中的各目标薄片生物质颗粒试样图片,利用预设的数据采集计算机获取拉伸过程中的应力应变数据,并对所述应力应变数据进行计算,以得到弹性模量;
5、记录所述目标薄片生物质颗粒试样图片中的目标标记点,利用所述初始标记点和所述目标标记点计算标记点变化平均应变值,基于所述标记点变化平均应变值计算泊松比;
6、确定当前拉伸次数,判断所述当前拉伸次数是否小于预设拉伸次数,若所述当前拉伸次数小于预设拉伸次数,则重复所述拉伸的步骤,直至所述当前拉伸次数不小于预设拉伸次数,以得到各所述弹性模量和各所述泊松比;
7、基于各所述弹性模量和各所述泊松比分别绘制所述目标薄片生物质颗粒试样的弹性模量变化曲线图和泊松比变化曲线图。
8、可选的,所述按照预设试样裁剪方式对烟叶进行裁剪操作,以得到初始薄片生物质颗粒试样,按照预设的标记方式对所述初始薄片生物质颗粒试样进行标记,以得到包括初始标记点的各目标薄片生物质颗粒试样,包括:
9、按照预设试样裁剪方式对所述烟叶进行裁剪,以得到初始薄片生物质颗粒试样;所述预设试样裁剪方式为沿横向裁剪、沿纵向裁剪;
10、对所述初始薄片生物质颗粒试样进行横向标记以及纵向标记,以得到包括初始标记点的各目标薄片生物质颗粒试样。
11、可选的,所述利用预设的材料拉伸试验机对所述目标薄片生物质颗粒试样进行拉伸,包括:
12、连接所述材料拉伸试验机和数据采集计算机,并对所述材料拉伸试验机和所述数据采集计算机中的应力-应变数据采集软件进行初始化,利用初始化后的所述材料拉伸试验机对所述目标薄片生物质颗粒试样进行拉伸。
13、可选的,所述采集拉伸过程中的各目标薄片生物质颗粒试样图片,包括:
14、利用预设的电荷耦合器件摄像机采集拉伸过程中的各薄片生物质颗粒试样图片;
15、对各所述薄片生物质颗粒试样图片进行筛选,以得到各目标薄片生物质颗粒试样图片。
16、可选的,所述利用预设的数据采集计算机获取拉伸过程中的应力应变数据,并对所述应力应变数据进行计算,以得到弹性模量,包括:
17、利用预设的数据采集计算机中的应力-应变数据采集软件获取拉伸过程中的应力应变数据,并对所述应力应变数据进行计算,以得到弹性模量。
18、可选的,所述记录所述目标薄片生物质颗粒试样图片中的目标标记点,利用所述初始标记点和所述目标标记点计算标记点变化平均应变值,包括:
19、记录所述目标薄片生物质颗粒试样图片中的目标标记点,并以像素点为长度单位记录所述初始标记点和所述目标标记点之间的像素点间距变化;
20、计算所述初始标记点和所述目标标记点之间的横向标记点初始距离和纵向标记点初始距离,基于所述像素点间距变化、所述横向标记点初始距离以及所述纵向标记点初始距离分别计算横向标记点变化平均应变值和纵向标记点变化平均应变值。
21、可选的,所述基于各所述弹性模量和各所述泊松比分别绘制所述目标薄片生物质颗粒试样的弹性模量变化曲线图和泊松比变化曲线图,包括:
22、基于各弹性模量绘制目标薄片生物质颗粒试样的弹性模量随拉伸方向及拉伸速率的弹性模量变化曲线图;
23、基于各泊松比分别绘制所述目标薄片生物质颗粒试样随拉伸方向及拉伸速率的泊松比变化曲线图。
24、第二方面,本技术公开了一种弹性模量及泊松比变化曲线绘制装置,包括:
25、目标试样确定模块,用于按照预设试样裁剪方式对烟叶进行裁剪操作,以得到初始薄片生物质颗粒试样,按照预设的标记方式对所述初始薄片生物质颗粒试样进行标记,以得到包括初始标记点的各目标薄片生物质颗粒试样;
26、弹性模量计算模块,用于利用预设的材料拉伸试验机对所述目标薄片生物质颗粒试样进行拉伸,采集拉伸过程中的各目标薄片生物质颗粒试样图片,利用预设的数据采集计算机获取拉伸过程中的应力应变数据,并对所述应力应变数据进行计算,以得到弹性模量;
27、泊松比计算模块,用于记录所述目标薄片生物质颗粒试样图片中的目标标记点,利用所述初始标记点和所述目标标记点计算标记点变化平均应变值,基于所述标记点变化平均应变值计算泊松比;
28、判断模块,用于确定当前拉伸次数,判断所述当前拉伸次数是否小于预设拉伸次数,若所述当前拉伸次数小于预设拉伸次数,则重复所述拉伸的步骤,直至所述当前拉伸次数不小于预设拉伸次数,以得到各所述弹性模量和各所述泊松比;
29、曲线图绘制模块,用于基于各所述弹性模量和各所述泊松比分别绘制所述目标薄片生物质颗粒试样的弹性模量变化曲线图和泊松比变化曲线图。
30、第三方面,本技术公开了一种电子设备,包括:
31、存储器,用于保存计算机程序;
32、处理器,用于执行所述计算机程序,以实现前述的弹性模量及泊松比变化曲线绘制方法。
33、第四方面,本技术公开了一种计算机存储介质,用于保存计算机程序;其中,所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的弹性模量及泊松比变化曲线绘制方法的步骤。
34、可见,本技术提供了一种弹性模量及泊松比变化曲线绘制方法,包括按照预设试样裁剪方式对烟叶进行裁剪操作,以得到初始薄片生物质颗粒试样,按照预设的标记方式对所述初始薄片生物质颗粒试样进行标记,以得到包括初始标记点的各目标薄片生物质颗粒试样;利用预设的材料拉伸试验机对所述目标薄片生物质颗粒试样进行拉伸,采集拉伸过程中的各目标薄片生物质颗粒试样图片,利用预设的数据采集计算机获取拉伸过程中的应力应变数据,并对所述应力应变数据进行计算,以得到弹性模量;记录所述目标薄片生物质颗粒试样图片中的目标标记点,利用所述初始标记点和所述目标标记点计算标记点变化平均应变值,基于所述标记点变化平均应变值计算泊松比;确定当前拉伸次数,判断所述当前拉伸次数是否小于预设拉伸次数,若所述当前拉伸次数小于预设拉伸次数,则重复所述拉伸的步骤,直至所述当前拉伸次数不小于预设拉伸次数,以得到各所述弹性模量和各所述泊松比;基于各所述弹性模量和各所述泊松比分别绘制所述目标薄片生物质颗粒试样的弹性模量变化曲线图和泊松比变化曲线图。本技术通过按照预设试样裁剪方式以及标记方式对烟叶进行裁剪及标记,得到目标薄片生物质颗粒试样,通过考虑材料在不同方向上的性能差异,所以按照预设试样裁剪方式以及标记方式进行裁剪及标记,比传统方法中的散斑,更加简便和高效,利用材料拉伸试验机实现对目标薄片生物质颗粒试样的拉伸,能够解决薄片生物质颗粒材料试样轻薄、脆性大易断裂的问题,并且设备制作简单,通用性强,通过初始标记点和目标标记点计算标记点变化平均应变值,从而计算泊松比,实现了在不接触、影响试样的条件下,快速测算出目标薄片生物质颗粒试样的各向应变,精确计算出泊松比,考虑到薄片生物质颗粒材料的力学性能受不同应变速率的影响,因此重复执行拉伸的步骤,最后绘制出弹性模量及泊松比变化曲线图,提高了弹性模量及泊松比变化曲线绘制的准确性和效率。
1.一种弹性模量及泊松比变化曲线绘制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的弹性模量及泊松比变化曲线绘制方法,其特征在于,所述按照预设试样裁剪方式对烟叶进行裁剪操作,以得到初始薄片生物质颗粒试样,按照预设的标记方式对所述初始薄片生物质颗粒试样进行标记,以得到包括初始标记点的各目标薄片生物质颗粒试样,包括:
3.根据权利要求1所述的弹性模量及泊松比变化曲线绘制方法,其特征在于,所述利用预设的材料拉伸试验机对所述目标薄片生物质颗粒试样进行拉伸,包括:
4.根据权利要求1所述的弹性模量及泊松比变化曲线绘制方法,其特征在于,所述采集拉伸过程中的各目标薄片生物质颗粒试样图片,包括:
5.根据权利要求1所述的弹性模量及泊松比变化曲线绘制方法,其特征在于,所述利用预设的数据采集计算机获取拉伸过程中的应力应变数据,并对所述应力应变数据进行计算,以得到弹性模量,包括:
6.根据权利要求1所述的弹性模量及泊松比变化曲线绘制方法,其特征在于,所述记录所述目标薄片生物质颗粒试样图片中的目标标记点,利用所述初始标记点和所述目标标记点计算标记点变化平均应变值,包括:
7.根据权利要求1至6任一项所述的弹性模量及泊松比变化曲线绘制方法,其特征在于,所述基于各所述弹性模量和各所述泊松比分别绘制所述目标薄片生物质颗粒试样的弹性模量变化曲线图和泊松比变化曲线图,包括:
8.一种弹性模量及泊松比变化曲线绘制装置,其特征在于,包括:
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,用于保存计算机程序;其中,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的弹性模量及泊松比变化曲线绘制方法。