Soll ich einen Teil der Daten verwerfen (Stahlzugtest)

(entschuldigen Sie bitte mein schlechtes Englisch. Ich spreche kein Englisch)

Ich habe es mit einer alten hydraulischen Maschine zu tun, die von einer Kaution befreit wurde. Ich habe keine Kenntnisse im Maschinenbau. Nur Tiefbau.

Die Maschine dient zur Durchführung von Zugversuchen an Stahlstangen (z. B. Rippenstangen). Die Maschine ist wahrscheinlich aus den 70ern oder 80ern.

Es verfügt über ein System zum Zeichnen der Spannungs-Dehnungs- / Verformungs-Tabelle auf Papier, es wurde jedoch auch eine digitale Instrumentierung hinzugefügt, die von einem alten PC unter Windows XP gelesen wird, und es werden nur die Rohdaten der Instrumente (als Text) bereitgestellt Datei).

Das digitale System scheint in den 90er Jahren hinzugekommen zu sein und wird mit einem Handbuch geliefert, das einige Anweisungen enthält (z. B. wie die Maschine kalibriert wird), aber keine Erklärung für die internen Abläufe.

Ich muss die durch die Tests erzeugten Rohdaten algorithmisch verarbeiten, um verschiedene Parameter zu extrahieren.

Wie mir theoretisch beigebracht wurde, muss der Diagrammtyp so aussehen:

Aber natürlich ist dies ein realer physischer Test, also bekomme ich diese Art von Diagramm

Mir wurde gesagt, dass es mit einer Akkommodationsphase beginnt, die ich ignorieren sollte, und ich muss verschiedene Informationen aus dem Rest der Tabelle extrahieren.

Hier nun ein Zoom der "elastischen Phase"

Ich habe keine Ahnung, warum es sich so verhält, aber ich vermute, dass die Zugkraft in diskreten Schritten erhöht wird, und zwischen jedem Kraftanstieg wartet die Maschine eine gewisse Zeit, bis sich die Stahlstange langsam ausdehnt, bis sie a erreicht statisches Gleichgewicht von Spannung, Dehnung und Verformung.

Wenn diese Vermutung richtig ist, sollte ich nur die statischen Gleichgewichtspunkte isolieren, um Berechnungen durchzuführen, und den anderen verwerfen, da die anderen Punkte Übergangszustände sind und die theoretischen Anwendungen des Tests nur für statisches Verhalten gelten (Anwendungen im Tiefbau) ). Wenn die Vermutung richtig ist, sollte ich die Übergangszustände verwerfen und nur die statischen Daten für statisch-mechanische Anwendungen des Zugversuchs aufbewahren, die die einzigen theoretischen Anwendungen des Versuchs im Bauingenieurwesen sind.

Aber natürlich habe ich keine Kenntnisse über dynamische Mechanik, und ich kann einen großen Fehler machen. Ich bin kein Maschinenbauingenieur.

Die Frage ist also: Ist die Vermutung richtig? Sollte ich zusätzliche Überlegungen anstellen?

[Bearbeiten] Ich würde es begrüßen, wenn Sie mir als Referenz einen Buchtitel zum dynamischen Verhalten dieses Maschinentyps geben könnten.

Nach dem Kommentar von AgentP bearbeiten:

Wie AgentP hervorhob, haben Sie Ihre Spannungs-Dehnungs-Achsen im gezoomten Bild vertauscht. Diese Tatsache allein widerlegt Ihre Vermutung ... Ihr Diagramm sollte folgendermaßen aussehen:

Sie sehen vertikale Spannungsanstiege und plötzliche Spannungssprünge.

Ein Grund, warum die Schritte auftreten können:

Die Schritte in Ihren Daten erfolgen in ganz bestimmten Verschiebungs- / Dehnungsintervallen. Dies bedeutet für mich, dass die ausgelesene Verschiebung im Vergleich zur ausgelesenen Kraft eine zu geringe Auflösung aufweist.

Was ist mit den Daten zu tun:

Zunächst einmal werden diese Daten und Maschinen nicht geschnitten, wenn Sie Materialien zertifizieren möchten.

Wenn die Auflösung der ausgelesenen Verschiebung zu niedrig ist, ist es besser, die Punkte zu verwenden, die eine Verschiebungsänderung anzeigen. Gemessen am Abstand der Kraftauslesepunkte scheint ihre Auflösung viel höher zu sein. Wenn Sie daher eine Änderung der Ausleseverschiebung ablesen, ist es wahrscheinlicher, dass dieser Punkt für die Spannungs-Dehnungs-Beziehung am repräsentativsten ist der Probe an diesem Punkt. Unten ist ein Bild zu sehen:

(Verzeihen Sie meine Paint-Fähigkeiten, ich bin eher ein CAD-Typ)

Für die Akkommodationszone extrapolieren Sie, wie Niels Nielsen vorschlägt, die elastische Zone auf die x-Achse und ignorieren Sie die Daten links von dieser Linie. Unten ist ein Bild dargestellt:

PS: Warum Ihre Vermutung falsch wäre, selbst wenn Sie Ihre Äxte hypothetisch nicht vertauscht hätten:

Die Maschine würde keine Kraft auf die Stange ausüben und warten, bis sich die Stange verlängert, um "aufzuholen".

Erstens müsste man die Kraft sehr schnell anwenden , um einen signifikanten Effekt zu sehen. Ich denke nicht, dass dies in der elastischen Zone möglich wäre. Und wenn dies überhaupt möglich wäre, würde Ihre Grafik keine Stufen mit einem horizontalen Plateau haben, sondern eine Reihe von Erhebungen, die an Kraft und Dehnung zunehmen, und wenn die Kraft nicht mehr angewendet wird, würden Sie eine Abnahme feststellen Stress, wenn sich die Stange ausdehnt, um aufzuholen.

Richtig gebaute Traktionstester sind so gebaut, dass sie dehnungsgeregelt sind, dh die Maschine verfügt über einen PID-Regler oder etwas Ähnliches, der die aufgebrachte Kraft regelt, um sicherzustellen, dass die Dehnung mit einer linearen Geschwindigkeit in Bezug auf die Zeit ansteigt. Dies verringert die Auswirkungen eines potenziell katastrophalen Ausfalls, insbesondere beim Testen von spröden Materialien, und verhindert, dass die Wagenheber "weglaufen", sobald die Probe nachgibt.

Alle Zugprüfer weisen diesen Unterbringungsbereich in geringem Maße auf. In Ihrem Fall wird der große Unterbringungsbereich jedoch höchstwahrscheinlich durch abgenutzte Teile im Antriebsmechanismus verursacht, die an der Stange ziehen, höchstwahrscheinlich durch die mechanischen "Greifer", die in die eingreifen Enden des Prüflings. Dies könnte der Grund sein, warum diese Maschine überhaupt weggeworfen wurde. Bei der Analyse der Testdaten wird der Akkommodations- "Fuß" aus den Daten herausgeschnitten, indem der gerade Teil der elastischen Neigung zur x-Achse hinabgeschossen und der resultierende Achsenabschnitt als wahrer "Beginn" des Tests verwendet wird.

Ich empfehle jedoch, die Zahnräder in der Maschine und die Zähne der Greifvorrichtungen zu überprüfen, um festzustellen, ob eine Reparatur möglich ist.