[发明专利]一种基于matlab编程的低周疲劳数据分析方法

权利要求书

1.一种基于matlab编程的低周疲劳数据分析方法，其特征在于：所述方法具体过程为：

步骤一、根据低周疲劳试验过程中MTS试验机获得预测材料试验记录文件，对获得的预测材料试验记录文件中记录的应变量、疲劳寿命、最大应力、最小应力、弹性模量数据信息直接复制到matlab程序运行窗口里生成总数据矩阵Data；

总应变量为总数据矩阵Data的第一列Et；疲劳寿命为总数据矩阵Data的第二列Nf；最大应力为总数据矩阵Data的第三列max_stress；最小应力为总数据矩阵Data的第四列min_stress；弹性模量为总数据矩阵Data的第五列E；

步骤二、用弹性应变列矩阵Ee、塑性应变列矩阵Ep和应力均值列矩阵stress分别来储存弹性应变数组、塑性应变数组和应力均值数组，

其中stress＝(max_stress-min_stress)/2、Ee＝stress/E，Ep＝Et-Ee；2倍疲劳寿命列矩阵Nf2＝2*Nf；

对弹性应变列矩阵Ee、塑性应变列矩阵Ep、2倍疲劳寿命列矩阵Nf2和应力均值列矩阵stress中各个元素求以10为底的对数后的计算结果，分别储存在列矩阵Ee1、列矩阵Ep1、列矩阵Nf1和列矩阵stress1中；

步骤三、调用matlab中的内置polyfit函数，分别以列矩阵Nf1和Ee1为横坐标和纵坐标、列矩阵Nf1和Ep1为横坐标和纵坐标、Ep1和stress1为横坐标和纵坐标做3组线性拟合，将以列矩阵Nf1和Ee1为横坐标和纵坐标输出的参数转化为数值疲劳强度系数Dfe和疲劳强度指数b；将以列向量Nf1和Ep1为横坐标和纵坐标输出的参数转化为疲劳延性系数Ef和疲劳延性指数c；将以Ep1和stress1为横坐标和纵坐标输出的参数转化为循环强度系数K和循环应变硬化指数n；

步骤四、根据步骤三得到的疲劳强度系数Dfe、疲劳延性系数Ef和循环强度系数K，计算95％置信区间对应的疲劳强度系数Dfe、疲劳延性系数Ef、循环强度系数K的上下限数值；

疲劳强度系数Dfe的上下限数值为up_Dfe和down_Dfe；

疲劳延性系数Ef的上下限数值为up_Ef和down_Ef；

循环强度系数K的上下限数值为up_K和down_K；

步骤五、设置空的结果矩阵result，将步骤三和步骤四中得到的数值存入设置的空的结果矩阵result中并写入文件名为result的表格文件中；

步骤六、调用matlab中figure命令新建一个绘图窗口，设置图像中的字体、字号；

步骤七、绘制疲劳寿命-应变图像上的三条曲线；

步骤八、绘制疲劳寿命-应变图像上的散点；

步骤九、调用matlab中figure命令再新建一个绘图窗口，以列矩阵Ep和列矩阵stress分别为曲线上点的横坐标值和纵坐标值，调用plot函数绘制塑性应变-稳定循环应力曲线图。

2.根据权利要求1所述一种基于matlab编程的低周疲劳数据分析方法，其特征在于：所述步骤二中列矩阵Ee1为对弹性应变列矩阵Ee中各个元素求以10为底的对数后的列矩阵；列矩阵Ep1为对塑性应变列矩阵Ep中各个元素求以10为底的对数后的列矩阵；列矩阵Nf1为对2倍疲劳寿命列矩阵Nf2中各个元素求以10为底的对数后的列矩阵；列矩阵stress1为对应力均值列矩阵stress中各个元素求以10为底的对数后的列矩阵。

3.根据权利要求2所述一种基于matlab编程的低周疲劳数据分析方法，其特征在于：所述步骤七中绘制疲劳寿命-应变图像上的三条曲线；具体过程为：

根据2倍疲劳寿命列矩阵Nf2的最大值和最小值分别确定图像中三条曲线上各点的横坐标取值，其中疲劳寿命-弹性应变曲线、疲劳寿命-塑性应变曲线、疲劳寿命-总应变曲线上各点的纵坐标值分别为Dfe*(Nf2)^b，Ef*(Nf2)^c，Dfe*(Nf2)^b+Ef*(Nf2)^c；调用plot函数绘图，设置曲线的颜色、线性、线宽；

Dfe为疲劳强度系数，Ef为疲劳延性系数，Nf2为2倍疲劳寿命列矩阵，b为疲劳强度指数，c为疲劳延性指数，*为乘号。

4.根据权利要求3所述一种基于matlab编程的低周疲劳数据分析方法，其特征在于：所述步骤八中绘制疲劳寿命-应变图像上的散点；具体过程为：

保持绘图界面不动，绘制三组散点，其中疲劳寿命-弹性应变散点组里各点的纵横坐标值分别来源于列矩阵Nf2和列矩阵Ee，疲劳寿命-塑性应变散点组里各点的纵横坐标值分别来源于列矩阵Nf2和列矩阵Ep，疲劳寿命-总应变散点组里各点的纵横坐标值分别来源于列矩阵Nf2和列矩阵Et，设置散点的形状，并按步骤七中设置的曲线颜色设置各组散点的颜色。