CN118565997B - 多工位电子试验机的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及试验机控制技术领域，解决了现有技术中多工位试验机中各工位之间的实验结果一致性低的问题，提供了一种多工位电子试验机的控制方法及系统。该方法包括：根据所述目标试样的材料参数，获取拉伸试验控制参数，根据所述拉伸试验参数对标准试样进行拉伸试验，根据位移传感器获得的形变量、所述力传感器获得的载荷值，得到所第一拉伸试验结果；根据各所述第一拉伸试验结果，获取对应的所述工位的第一试验偏差；根据所述拉伸试验参数和所述第一试验偏差对所述目标试样进行拉伸试验，得到第二拉伸试验结果。本发明可以有效减少多工位试验机中各工位之间的差异，提高拉伸试验结果的准确性和一致性，确保材料性能测试的可靠性。

Description

多工位电子试验机的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及试验机控制技术领域，尤其涉及一种多工位电子试验机的控制方法及系统。

背景技术

拉伸试验是一种基础且广泛应用的材料测试方法，通过对材料施加拉伸力，测量其在不同应力状态下的机械性能，如弹性模量、屈服强度和抗拉强度。拉伸试验的结果对于工程设计、材料选择和质量控制具有重要意义。

多工位电子试验机是一种高效的材料测试设备，能够在同一设备上同时进行多个试样的拉伸试验，能够同时测试多个试样，提高了测试效率，节省了时间和成本，并且由于在同一环境和条件下测试多个试样，减少了因环境变化带来的误差，提高了测试结果的一致性。

尽管多工位试验机在提高测试效率和一致性方面具有显著优势，但在实际使用中也存在一些问题，即使在同一台试验机上，不同工位的机械和电子元件可能存在微小的差异，这些差异会影响加载过程和传感器的读数，进而影响测试结果。这些工位之间的差异如果不加以有效控制，将会影响最终测试结果的准确性和可靠性。因此，如何准确获取每个工位的偏差，并对拉伸试验进行校正和优化是亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了多工位电子试验机的控制方法及系统，用以解决现有技术中多工位试验机中各工位之间的实验结果一致性低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种多工位电子试验机的控制方法，所述多工位电子试验机包括基座、机架和横梁，其中，所述机架与所述基座的上表面固定连接，所述横梁与所述机架滑动连接，所述横梁和所述基座之间设置有预设数量的工位，每一所述工位包括传感器、加载装置和夹具，所述夹具包括与所述横梁连接的上夹具和与所述基座连接的下夹具，所述加载装置与所述上夹具连接的，用于驱动所述上夹具对所述试样加载，所述传感器包括用于测量试样在加载过程中的形变量的位移传感器以及用于测量施加在所述试样上的载荷值的力传感器，所述方法包括：

根据目标试样的材料参数，获取拉伸试验控制参数，其中，所述拉伸试验参数包括载荷增加速率、预加载载荷和采样频率；

根据所述拉伸试验参数对标准试样进行拉伸试验，其中，所述标准试样的材料参数和所述目标试样的材料参数相同；

根据位移传感器获得的形变量、所述力传感器获得的载荷值，得到所述预设数量的第一拉伸试验结果；

根据各所述第一拉伸试验结果，获取对应的所述工位的第一试验偏差；

根据所述拉伸试验参数和所述第一试验偏差对所述目标试样进行拉伸试验，得到第二拉伸试验结果。

优选地，所述根据所述目标试样的材料参数，获取拉伸试验参数，包括：

获取所述目标试样的材料参数，其中，所述材料参数包括：材料类型信息和材料尺寸信息；

根据所述材料类型信息和材料尺寸信息，获取所述目标试样的预期强度参数；

根据所述材料类型，获取弹性模量范围、初始屈服强度范围和初始抗拉强度范围；

根据所述材料尺寸信息，计算所述目标试样在拉伸方向的最小横截面积；

根据所述最小横截面积，获取屈服强度调整系数和抗拉强度调整系数；

根据所述屈服强度调整系数和抗拉强度调整系数分别调整所述初始屈服强度范围和所述初始抗拉强度范围，得到屈服强度范围和抗拉强度范围；

根据所述弹性模量范围、屈服强度范围和抗拉强度范围各自的最小值或中间值，获取所述预期强度参数，其中，所述预期强度参数包括预期弹性模量、预期屈服强度和预期抗拉强度；

根据所述预期强度参数，确定所述拉伸试验控制参数。

优选地，所述根据所述预期强度参数，确定所述拉伸试验控制参数包括：

根据所述材料类型、所述预期强度参数和所述最小横截面积，确定所述预加载载荷；

根据所述预期强度参数和材料类型，获取所述目标试样的预期变形阶段，其中，所述预期变形阶段包括弹性变形阶段、屈服阶段、塑性变形阶段、颈缩阶段和断裂阶段；

根据所述预期强度参数，确定所述弹性变形阶段、屈服阶段、塑性变形阶段的载荷增加速率，其中，所述弹性变形阶段、屈服阶段、塑性变形阶段的载荷增加速率依次递减；

根据预设颈缩速率和预设断裂速率，设置所述颈缩阶段和所述断裂阶段的载荷增加速率，其中，所述预设颈缩速率大于所述预设断裂速率；

设置所述弹性变形阶段和所述塑性变形阶段的采样频率为第一采样频率；

设置所述屈服阶段的采样频率为第二采样频率；

设置所述颈缩阶段和所述断裂阶段的采样频率为第三采样频率，其中，所述第一采样频率、第二采样频率、第三采样频率依次递增；

根据各所述预期变形阶段的采样频率、载荷增加速率以及所述预加载载荷，确定所述拉伸试验参数。

优选地，所述根据所述拉伸试验参数控制所述加载装置对所述标准试样进行拉伸试验，包括：

将预设数量的标准试样分别固定于各所述工位的所述上夹具和上夹具之间；

根据所述预加载载荷控制各工位的加载装置对所述标准试样施加初始载荷；

根据所述载荷增加速率控制各工位的所述加载装置逐渐增加施加的载荷；

根据所述采样频率控制所述力传感器和所述位移传感器进行采样，得到原始载荷数据和原始位移数据。

优选地，所述根据位移传感器获得的形变量、所述力传感器获得的载荷值，得到所述预设数量的第一拉伸试验结果，包括：

对各所述工位的所述原始载荷数据和原始位移数据进行预处理，得到对应的目标载荷数据和目标位移数据；

根据所述目标载荷数据和目标位移数据，绘制各所述工位的标准试样的应力-应变曲线；

根据应力-应变曲线，获取各所述标准试样的实际弹性模量、实际屈服强度、实际抗拉强度和断裂伸长率；

根据所述实际弹性模量、实际屈服强度和实际抗拉强度，得到各所述标准试样的第一拉伸试验结果。

优选地，所述根据各所述第一拉伸试验结果，获取对应的所述工位的试验偏差，包括：

根据各工位的所述第一拉伸试验结果，分别计算实际弹性模量、实际屈服强度和实际抗拉强度的标准差；

若一所述工位的实际弹性模量的标准差大于第一预设标准差，和/或，所述实际屈服强度的标准差大于第二预设标准差，和/或，所述实际抗拉强度的标准差大于第三预设标准差，则将所述工位标记为第一异常工位并将第一异常工位以外的工位记为非异常工位，其中，所述第一预设标准差小于所述第二预设标准差，所述第二预设标准差小于等于所述第三预设标准差；

对各所述非异常工位的应力-应变曲线进行数据对齐和曲线融合，得到第一应力-应变参考曲线；

根据所述第一异常工位的第一拉伸试验结果，得到第一应力-应变异常曲线；

根据曲线特征，对所述第一应力-应变参考曲线和所述第一应力-应变异常曲线进行划分，分别得到参考区间和对比区间，所述参考区间和所述对比区间均包括弹性变形区间、屈服阶段区间、塑性变形区间、颈缩区间和断裂区间；

根据所述参考区间和对应的对比区间之间的相似度，确定所述对比区间中的第一异常区间，其中，所述第一异常区间与对应的所述参考区间的相似度小于相似度阈值；

根据所述第一异常区间和对应的参考区间，得到第一试验偏差。

优选地，所述根据所述拉伸试验参数和所述第一试验偏差对所述目标试样进行拉伸试验，得到第二拉伸试验结果，包括：

根据所述第一试验偏差，调整所述拉伸试验参数中与所述异常区间对应的预期变形阶段的载荷增加速率，得到第一目标拉伸试验参数；

将预设数量的目标试样分别固定于各所述工位的所述上夹具和上夹具之间；

根据所述拉伸试验参数，控制所述非异常工位对所述目标试样进行拉伸试验；

根据所述第一目标拉伸试验参数，控制所述第一异常工位对所述目标试样进行拉伸试验；

根据所述采样频率控制各工位的所述力传感器和所述位移传感器进行采样，得到第二拉伸试验结果。

优选地，在所述根据所述拉伸试验参数和所述第一试验偏差对所述目标试样进行拉伸试验，得到第二拉伸试验结果之后，所述方法还包括：

根据各所述工位的第二拉伸试验结果，判断是否存在具有试验偏差的第二异常工位；

若存在所述第二异常工位并且所述第二异常工位为所述第一异常工位，根据所述第一拉伸试验结果和所述第二拉伸试验结果调整所述第一目标拉伸试验参数的载荷增加速率和采样频率，得到第二目标拉伸试验参数；

若存在所述第二异常工位并且所述第二异常工位不为所述第一异常工位，获取对所述标准试样进行拉伸试验时的第一试验条件和对所述目标试样进行拉伸试验时的第二试验条件，其中，所述第一试验条件和所述第二试验条件均包括试验设备状态、试验环境条件和试验操作条件；

若所述第一试验条件和所述第二试验条件不一致，则根据所述第一试验条件对所述第二试验条件进行调整；

若所述第一试验条件和所述第二试验条件一致，记录所述第二异常工位的异常出现次数；

若所述异常出现次数大于预设异常出现阈值时，根据各所述工位与所述异常出现次数对应的第二拉伸试验结果，调整所述第二异常工位的拉伸试验参数。

优选地，所述若存在所述第二异常工位并且所述第二异常工位为所述第一异常工位，根据所述第一拉伸试验结果和所述第二拉伸试验结果调整所述第一目标拉伸试验参数，得到第二目标拉伸试验参数：

根据所述第二异常工位以外的工位的第二拉伸试验结果，获取相应的第二应力-应变曲线；

对所各述第二应力-应变曲线进行数据对齐和曲线融合，得到第二应力-应变参考曲线；

根据所述第二异常工位的所述第二拉伸试验结果，第二应力-应变异常曲线；

根据所述第二应力-应变异常曲线和所述第二应力-应变参考曲线，得到存在第二试验偏差的第二异常区间；

根据所述第一应力-应变异常曲线和所述第二应力-应变异常曲线，获取所述第一目标拉伸试验参数的参数调整偏差；

根据所述第二试验偏差和所述参数调整偏差，调整所述第一目标拉伸试验参数中与所述第二异常区间对应的载荷增加速率，并根据预设采样频率增量，增加所述第一目标拉伸试验参数中与所述第二异常区间对应的预期变形阶段的采样频率，得到第二目标拉伸试验参数。

第二方面，本发明实施例提供了一种多工位电子试验机的控制系统，所述控制系统包括：控制模块、加载模块、传感器模块和电源模块，所述加载模块用于对待测试样施加载荷，传感器模块用于实时监测施加在试样上的载荷和位移，所述电源模块用于对所述控制系统进行供能，所述控制模块用于执行第一方面所述的多工位电子试验机的控制方法。

综上所述，本发明的有益效果如下：

本发明实施例提供的多工位电子试验机的控制方法及系统，通过根据具体的材料参数制定的控制参数，可以确保测试过程中对材料施加的载荷和测量的频率与材料的实际特性相适应。使用与目标试样相同材料参数的标准试样，可以提供一个一致的基准，确保后续校正试验偏差时有据可依。在标准试样上的测试可以暴露设备和系统潜在的问题，如加载装置的非线性、传感器的精度等，便于在正式测试目标试样前进行调整和校正。根据位移传感器获得的形变量、力传感器获得的载荷值，得到预设数量的第一拉伸试验结果。这些第一拉伸试验结果为后续计算试验偏差提供了基础数据，确保分析的准确性和全面性。通过对比标准试样的测试结果，识别各工位之间的偏差，量化设备和操作过程中存在的误差。最后根据拉伸试验参数和试验偏差对目标试样进行拉伸试验，得到第二拉伸试验结果，调整后的拉伸试验参数考虑了工位偏差，使得对目标试样的加载更加精准，减少因设备误差带来的影响。

综上所述，通过上述步骤的逐步实施，可以有效提升拉伸试验的准确性和一致性，确保多工位试验机在高效测试的同时，能够提供可靠的试验数据，为材料性能评估和工程设计提供有力支持。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，这些均在本发明的保护范围内。

图1是本发明实施例多工位电子试验机的结构示意图。

图2是本发明实施例多工位电子试验机的控制方法的一流程示意图。

图3是本发明实施例多工位电子试验机的控制方法的一流程示意图。

图4是本发明实施例多工位电子试验机的控制方法的一流程示意图。

图5是本发明实施例多工位电子试验机的控制系统的结构示意图。

附图标记：

1、基座；11、机架；12、横梁；2、工位；21、下夹具；22、上夹具；23、传感器；24、加载装置。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例1

请参见图1，本发明实施例提供了一种多工位电子试验机，所述多工位电子试验机包括基座1、机架11和横梁12，其中，所述机架与所述基座的上表面固定连接，所述横梁与所述机架滑动连接，所述横梁和所述基座之间设置有预设数量的工位2，每一所述工位包括传感器23、加载装置24和夹具，所述夹具包括与所述横梁连接的上夹具22和与所述基座连接的下夹具21，所述加载装置与所述上夹具连接的，用于驱动所述上夹具对所述试样加载，所述传感器包括用于测量试样在加载过程中的形变量的位移传感器以及用于测量施加在所述试样上的载荷值的力传感器。

具体的，在多工位电子试验机中，基座是多工位电子试验机的主要承重部分，提供整个设备的支撑和稳定性，其固定在实验室或测试场地的地面上，确保设备在测试过程中不会移动或倾斜。机架与基座的上表面固定连接，是支撑横梁和其他组件的结构框架，通过坚固的连接方式（如螺栓或焊接）固定在基座上，形成一个稳定的结构，以支撑横梁和多个工位。横梁与机架滑动连接，能够在机架上竖直移动，以调整和对齐多个工位的位置，确保每个试样的加载和测量准确。

在横梁和基座之间设置有预设数量的工位，每个工位都是一个独立的测试单元，每个工位包括传感器、加载装置和夹具，用于独立进行材料的拉伸测试。所述传感器包括位移传感器和力传感器，其中，所述位移传感器用于测量试样在加载过程中的形变量，即位移，当试样受力发生变形时，位移传感器实时记录试样的长度变化，提供精确的变形数据。力传感器用于测量施加在试样上的载荷值，当加载装置对试样施加力时，力传感器记录该力的大小，提供准确的载荷数据。

夹具包括，连接在横梁上上夹具，用于夹持试样的上端，并与加载装置连接，能够在加载装置的驱动下对试样施加力；以及连接在基座上的下夹具，用于夹持试样的下端，提供对试样的支撑和固定作用。

加载装置与上夹具连接，用于驱动上夹具对试样加载。通过机械、电动或液压系统产生加载力，推动上夹具向下移动，从而对试样施加拉力或压力。加载装置精确控制施加载荷的速率和大小，确保测试的准确性。

多工位电子试验机利用基座、机架、横梁以及各个工位的协调工作，实现对多组试样的同步拉伸测试。

在一实施例中，所述上夹具和下夹具为气动夹具；

基于上述多工位电子试验机，请参见图2，本实施例还提供了一种多工位电子试验机的控制方法，所述方法包括：

S1、根据目标试样的材料参数，获取拉伸试验控制参数，其中，所述拉伸试验参数包括载荷增加速率、预加载载荷和采样频率；

具体的，材料参数包括材料类型、尺寸信息等，拉伸试验控制参数是进行拉伸试验所需的参数，包括载荷增加速率、预加载载荷和采样频率，载荷增加速率是试样在测试中载荷增加的速率。预加载载荷是在正式加载前施加的初始载荷，确保试样在拉伸时没有松动。采样频率是数据采集的频率，决定了测试数据的精细程度。

首先确定目标试样的材料类型，如金属、塑料、复合材料等，获取试样的长度、宽度和厚度，计算试样的横截面积。基于材料类型，可通过从材料数据库中获取或根据经验值设定预期弹性模量、屈服强度和抗拉强度，并根据材料的强度和试样尺寸，设定合适的载荷增加速率。对于高强度材料，速率可以较低；对于低强度材料，速率可以较高。据材料类型和尺寸，设定一个小于屈服强度的初始载荷值，根据材料的变形特性，设定高频率的数据采集以确保变形细节被捕捉。

优选地，参见图3，所述根据所述目标试样的材料参数，获取拉伸试验参数，包括

S11、获取所述目标试样的材料参数，其中，所述材料参数包括：材料类型信息和材料尺寸信息；

具体的，获取目标试样的材料参数，主要包括两个方面的信息：材料类型信息和材料尺寸信息，材料类型信息涉及到目标试样所用材料的种类，比如金属、塑料、橡胶等。材料的类型对拉伸试验的结果会有很大影响，因为不同材料的性质、特性以及力学行为都不同；材料尺寸信息包括目标试样的尺寸参数，比如长度、宽度、厚度等。材料的尺寸也会对拉伸试验的结果产生影响，尤其是在计算载荷、应变等方面。

S12、根据所述材料类型信息和材料尺寸信息，获取所述目标试样的预期强度参数；

具体的，根据目标试样的材料类型信息和材料尺寸信息来获取预期强度参数。预期强度参数是指在拉伸试验中预期会达到的材料强度指标，通常包括弹性模量、屈服强度和抗拉强度；

弹性模量是材料在拉伸过程中的刚度指标，描述了材料在受力后产生的弹性变形能力。屈服强度是材料在拉伸过程中发生塑性变形时的强度指标，表示了材料开始产生可观察的塑性变形时的最大应力。抗拉强度是材料在拉伸过程中最大承受力的指标，表示了材料在拉伸断裂前所能承受的最大拉伸应力。

根据目标试样的材料类型信息和材料尺寸信息，合理估算出预期的弹性模量、屈服强度和抗拉强度等预期强度参数。这些预期强度参数将为后续的拉伸试验参数的确定提供重要参考，以确保试验的准确性和可靠性。

优选地，参见图4，所述根据所述材料类型信息和材料尺寸信息，获取所述目标试样的预期强度参数，包括：

S121、根据所述材料类型，获取弹性模量范围、初始屈服强度范围和初始抗拉强度范围；

根据所述材料类型，可以查阅材料手册、文献资料或使用材料数据库等资源，获取该类型材料的弹性模量范围。不同材料类型的弹性模量通常存在一定的差异，因此需要根据具体材料类型确定范围。同样地，根据所述材料类型，可以查找相应的材料数据，如标准材料规范、实验研究数据或文献资料，获取该类型材料的屈服强度和抗拉强度的范围。这些范围可以反映出该材料类型的力学性能特征。

弹性模量通常是材料本身的固有属性，对于给定的材料类型，其弹性模量具有相对稳定的数值范围。因此，在确定预期弹性模量时，可以直接使用这个稳定的范围，而不需要进行额外的调整。

然而，屈服强度和抗拉强度可能会受到多种因素的影响，例如材料的制备工艺、微观结构的差异、试样的几何形状等。因此，针对特定的试样尺寸或制备工艺，这些强度参数可能会有所不同。在实际测试中，为了更准确地预测试验结果，可能需要根据试样的尺寸信息对这些参数进行调整，以考虑到试样的具体特征。

S122、根据所述材料尺寸信息，计算所述目标试样在拉伸方向的最小横截面积；

具体的，根据提供的材料尺寸信息，计算目标试样在拉伸方向的最小横截面积。这通常涉及试样的几何形状（如圆形、矩形等）和尺寸参数（如直径、宽度、厚度等）。

S123、根据所述最小横截面积，获取屈服强度调整系数和抗拉强度调整系数；

具体的，屈服强度调整系数和抗拉强度调整系数可以根据所述最小横截面积来确定。这些系数考虑了试样尺寸对屈服强度和抗拉强度的影响，通常用于校正或调整标准强度值，以更好地反映目标试样的实际性能。

因此，弹性模量范围可以直接使用，而屈服强度和抗拉强度可能需要根据试样的尺寸信息进行调整，以更好地反映试验条件下的实际情况。

S124、根据所述屈服强度调整系数和抗拉强度调整系数分别调整所述初始屈服强度范围和所述初始抗拉强度范围，得到屈服强度范围和抗拉强度范围；

具体的，根据所述调整系数，对初始屈服强度范围和初始抗拉强度范围进行相应调整，得到目标试样的屈服强度范围和抗拉强度范围。

S125、根据所述弹性模量范围、屈服强度范围和抗拉强度范围各自的最小值或中间值，获取所述预期强度参数，其中，所述预期强度参数包括预期弹性模量、预期屈服强度和预期抗拉强度。

最后，根据所述弹性模量范围、屈服强度范围和抗拉强度范围的最小值或中间值，确定目标试样的预期强度参数，包括预期弹性模量、预期屈服强度和预期抗拉强度。这些预期强度参数将为后续的拉伸试验参数提供重要参考，以确保试验过程能够准确反映出目标试样的性能特征。

使用范围的最小值可能更为保守，因为它反映了材料的最低强度水平。这可以确保试验参数的设置足够保守，以确保试验过程中材料的性能不会超出范围。对于关键应用领域，如航空航天或医疗器械等，安全性至关重要。因此，选择最小值可能更有利于确保材料性能符合设计和安全标准。

使用范围的中间值可以平衡范围内的不同情况，并提供更全面的考虑。它可以避免过于保守，同时也不会过于乐观，因为它考虑了范围内的多样性。对于一些应用，特别是在材料设计或工程设计中，最小值可能过于保守，而最大值则可能过于乐观。在这种情况下，中间值可能是更合适的选择，因为它更符合实际应用的要求。

综上所述，选择最小值或中间值取决于具体应用的要求和对安全性与可行性的重视程度。在做出决定时，需要综合考虑材料的使用环境、预期应用场景以及设计标准等因素。

S13、根据所述预期强度参数，确定所述拉伸试验控制参数。

根据预期的弹性模量、屈服强度和抗拉强度，以及试样的材料参数和尺寸信息，确定适当的载荷增加速率。这个速率应该使得试验过程中施加在试样上的载荷能够在合适的时间内逐渐增加到预期的值。通常情况下，载荷增加速率越小，试验过程中施加的载荷变化越平缓，有利于观察试样的各种变形阶段。

根据试验的目的和试样的特性，确定一个适当的预加载载荷。预加载载荷是在开始正式拉伸试验之前施加在试样上的载荷，目的是使试样充分接触加载装置并保持试样处于合适的初始状态，以确保试验结果的准确性和可重复性。

根据试验过程中需要获取的数据量和数据的精度要求，确定适当的采样频率。采样频率应该足够高，以捕捉试验过程中的关键数据变化，但又不会过高以至于造成数据量过大和数据处理困难。通常情况下，采样频率越高，获取的数据越精细，但也会增加数据处理和存储的成本。

在一实施例，所述根据所述预期强度参数，确定所述拉伸试验控制参数包括：

S131、根据所述材料类型、所述预期强度参数和所述最小横截面积，确定所述预加载载荷；

预加载载荷的目的是使试样充分接触加载装置并保持试样处于合适的初始状态。预加载载荷应当足够大，能够确保试样与加载装置之间的良好接触，并保持试样的稳定性，但又不至于过大，以免提前影响试样的变形行为。

根据试样的材料特性以及预期强度参数，确定一个预加载载荷与试样屈服强度的比例或者一个预加载载荷与试样材料的弹性模量的比例。这个比例可以根据试验的需要进行调整，通常在0.1到0.3之间；

式中，F_preload是预加载载荷；k 是预加载载荷与试样屈服强度的比例系数可根据需要调整；A 是试样在最小横截面积；σ_yield是试样的屈服强度。

根据所述比例和最小横截面积，可以得到预加载载荷，这个预加载载荷的设置应当足够大，使得试样与加载装置充分接触，同时保持试样处于合适的初始状态，以确保试验的准确性和可重复性。

S132、根据所述预期强度参数和材料类型，获取所述目标试样的预期变形阶段，其中，所述预期变形阶段包括弹性变形阶段、屈服阶段、塑性变形阶段、颈缩阶段和断裂阶段；

具体的，在拉伸试验中，试样的变形过程通常可以分为几个阶段，包括弹性变形阶段、屈服阶段、塑性变形阶段、颈缩阶段和断裂阶段；

在试验初期，试样受到加载时会发生弹性变形，这一阶段内试样的形变是可逆的，即试样在去除外部载荷后会回复到其原始形状。通常这一阶段的应力-应变关系呈线性关系。根据预期弹性模量可以确定试样的弹性变形阶段。如果试样具有较高的弹性模量，弹性变形阶段可能相对较长。

随着外部载荷的继续增加，试样会进入屈服阶段。在这个阶段内，试样开始出现非线性变形，即试样的形变不再与载荷成比例。试样的屈服点是指试样开始出现持续的塑性变形而不恢复到初始状态的点。根据预期的屈服强度，可以确定试样的屈服阶段。通常，当试样承受的载荷达到预期的屈服强度时，就进入了屈服阶段。

在屈服点之后，试样进入了塑性变形阶段。在这个阶段内，试样继续承受载荷并继续发生塑性变形，试样的形状和尺寸会持续改变。这个阶段通常持续到试样断裂之前。塑性变形阶段的持续时间取决于材料的强度和延展性等特性。根据试样的几何形状和材料的机械性能，可以预期试样进入颈缩阶段的载荷和应变范围。

当试样承受的应力达到最大值时，试样会出现局部收缩，形成颈缩。颈缩阶段是试样中最突出的特征之一，这表现为试样横截面的减小和应力集中。

最终，在颈缩阶段后，试样会突然断裂。断裂是试样在承受外部载荷下失去结构完整性的过程，通常发生在试样的最窄处。预期的抗拉强度可以帮助确定试样在何时可能发生断裂。通常，当试样的应力达到预期的抗拉强度时，就会发生断裂。

通过将预期强度参数（如弹性模量、屈服强度和抗拉强度）与材料类型和试样几何形状等因素结合起来，可以对试样在拉伸试验中的预期变形阶段进行合理的推断和预测。

确定预期变形阶段有助于设计和规划拉伸试验。通过了解试样在不同阶段的预期行为，可以更好地选择适当的试验参数，如加载速率、载荷范围和采样频率，以确保试验结果的准确性和可靠性。

S133、根据所述预期强度参数，确定所述弹性变形阶段、屈服阶段、塑性变形阶段的载荷增加速率，其中，所述弹性变形阶段、屈服阶段、塑性变形阶段的载荷增加速率依次递减；

弹性变形阶段是试样在加载过程中的线性变形阶段，此时材料呈现出完全弹性的行为，应力与应变成正比。可以选择一个较大的载荷增加速率，以便在较短的时间内施加足够的载荷，使试样产生线性的弹性变形。通常，这个载荷增加速率可以相对较高，以提高试验效率。

屈服阶段是试样开始产生塑性变形的阶段，此时材料呈现出明显的非线性行为，应力开始超过材料的屈服强度，试样开始产生可观的塑性变形，需要逐渐降低载荷增加速率，以确保试样在屈服点附近产生典型的屈服行为，而不至于在过早的阶段过度拉伸或破坏。

在试样进入塑性变形阶段后，材料将继续产生明显的塑性变形，但应力与应变的关系已不再是线性的。为了充分观察和记录试样在塑性变形阶段的行为，需要进一步降低载荷增加速率，以便试样有足够的时间产生塑性变形，同时保持试验的稳定性和可控性。

通过逐渐降低载荷增加速率，可以更好地模拟材料在不同阶段的力学行为，并确保试验结果的准确性和可靠性。这种逐渐递减的策略有助于有效控制试验过程，避免过度加载或提前破坏试样，从而提高试验的可重复性和可比性。

S134、根据预设颈缩速率和预设断裂速率，设置所述颈缩阶段和所述断裂阶段的载荷增加速率，其中，所述预设颈缩速率大于所述预设断裂速率；

设置颈缩阶段和断裂阶段的载荷增加速率需要考虑试样的实际行为和试验的目的。一般来说，颈缩阶段的载荷增加速率可以设置得较低，以便观察和记录试样的局部颈缩过程，这有助于了解材料的局部变形行为。而断裂阶段的载荷增加速率可以设置得较高，以加快试样的破坏，从而获得清晰的断裂表面和准确的破坏数据。

具体来说，设置颈缩阶段和断裂阶段的载荷增加速率时，可以根据预设的颈缩速率和断裂速率，结合试验需求和试样的特性，进行适当的调整和设置。通常情况下，颈缩阶段的载荷增加速率可以设置为较低的数值，如每秒几牛顿，而断裂阶段的载荷增加速率可以设置为较高的数值，如每秒几十牛顿，以确保试验能够顺利进行并获得准确的试验结果。

S135、设置所述弹性变形阶段和所述塑性变形阶段的采样频率为第一采样频率；

S136、设置所述屈服阶段的采样频率为第二采样频率；

S137、设置所述颈缩阶段和所述断裂阶段的采样频率为第三采样频率，其中，所述第一采样频率、第二采样频率、第三采样频率依次递增；

具体的，弹性变形阶段和塑性变形阶段是试样受力后发生的两个重要阶段。在这两个阶段，试样的形变较小，变形速率相对较低。因此，采样频率可以相对较低，设置为第一采样频率。这样可以确保在这两个阶段内获得足够的数据点来准确描述试样的变形行为。

屈服阶段是试样开始发生塑性变形的阶段，也是试验中的关键阶段之一。在这个阶段，试样的变形速率增加，形变开始变得显著。因此，为了捕捉到屈服点的准确位置和试样的塑性变形行为，采样频率应该设置得稍高一些，即为第二采样频率。

颈缩阶段和断裂阶段是试样受力到最终破坏的两个关键阶段。在这两个阶段，试样的变形速率会急剧增加，并且可能发生不可逆的变形和破坏。因此，为了捕捉到颈缩点和断裂点的准确位置，以及记录试样在这两个阶段的变形行为，采样频率应该进一步增加，设置为第三采样频率，以确保获得足够的数据点来描述试验过程的整个阶段。

S138、根据各所述预期变形阶段的采样频率、载荷增加速率以及所述预加载载荷，确定所述拉伸试验参数。

综合考虑预加载载荷、各阶段的载荷增加速率和采样频率，确定最终的拉伸试验参数。这些参数应该能够满足试验的目的，确保试验过程中获得的数据准确可靠，并能够有效地描述试样的力学性能和行为。通过以上步骤，可以确定合适的拉伸试验参数，从而实现对试样力学性能的准确测量和描述。

S2、根据所述拉伸试验参数对标准试样进行拉伸试验，其中，所述标准试样的材料参数和所述目标试样的材料参数相同；

具体的，标准试样与目标试样材料参数相同的试样，用于测试设备和参数的校准，在拉伸试验参数的条件下控制试验机对试样施加拉伸力，并在期间不断测量试样的变形和受力情况

优选地，所述根据所述拉伸试验参数控制所述加载装置对所述标准试样进行拉伸试验，包括：

S21、将预设数量的标准试样分别固定于各所述工位的所述上夹具和上夹具之间；

将预设数量的标准试样放置在试验机的工位上，确保它们处于适当的位置和方向，试样被夹持在两个夹具之间，以确保试验期间的稳定性和安全性。

S22、根据预加载载荷控制各工位的加载装置对所述标准试样施加初始载荷；

在开始拉伸试验之前，根据预加载载荷设定值，控制加载装置施加初始载荷到每个工位的试样上。预加载载荷的目的是将试样置于合适的起始状态，以便在拉伸试验开始时获得准确的初始数据，并确保试验过程的可重复性。

S23、根据所述载荷增加速率控制各工位的所述加载装置逐渐增加施加的载荷；

在这一步骤中，加载装置根据预先设定的载荷增加速率逐渐增加施加在试样上的载荷。这样可以确保试样受力的速率是可控的，并且可以在试验过程中逐步加大加载，以模拟真实应用中的力学行为。

S24、根据所述采样频率控制所述力传感器和所述位移传感器进行采样，得到原始载荷数据和原始位移数据。

在这一步骤中，根据预先设定的采样频率，控制力传感器和位移传感器对试验过程中的载荷和位移进行采样。这些传感器将采集的数据转换为原始载荷数据和原始位移数据，以便后续的数据处理和分析。

通过这些步骤，可以确保试验过程中的试样受力和位移的准确控制和测量，从而获得可靠的试验数据。

S3、根据位移传感器获得的形变量、所述力传感器获得的载荷值，得到所述预设数量的第一拉伸试验结果；

具体的，使用位移传感器和力传感器实时采集试样在拉伸过程中的形变量和载荷值。将采集到的原始数据进行预处理，去除噪声和异常值，确保数据的准确性，根据应力公式（σ=F/A）和应变公式（ε=ΔL/L0），计算应力-应变数据，绘制应力-应变曲线，从而获得第一拉伸试验结果。

优选地，所述根据位移传感器获得的形变量、所述力传感器获得的载荷值，得到所述预设数量的第一拉伸试验结果，包括：

S31、对各所述工位的所述原始载荷数据和原始位移数据进行预处理，得到对应的目标载荷数据和目标位移数据；

在这一步骤中，对从力传感器和位移传感器获取的原始数据进行预处理，可能包括滤波、去噪或校准等操作，以提高数据质量和准确性。预处理后的数据将被转换为目标载荷数据和目标位移数据，以便进行后续的分析和处理。

S32、根据所述目标载荷数据和目标位移数据，绘制各所述工位的标准试样的应力-应变曲线；

使用目标载荷数据和目标位移数据，通过应力-应变关系计算各工位标准试样的应力-应变曲线。这些曲线将显示试样在拉伸试验过程中的力学行为，包括弹性阶段、屈服阶段、塑性变形阶段和断裂阶段等。

S33、根据应力-应变曲线，获取各所述标准试样的实际弹性模量、实际屈服强度、实际抗拉强度和断裂伸长率；

通过分析应力-应变曲线的特征点，例如斜率变化点和曲线形状，可以计算出各标准试样的实际弹性模量、实际屈服强度、实际抗拉强度和断裂伸长率等力学性能参数。这些参数对材料的性能进行了全面的描述和评估。

S34、根据所述实际弹性模量、实际屈服强度和实际抗拉强度，得到各所述标准试样的第一拉伸试验结果。

最后，根据计算得到的实际弹性模量、实际屈服强度和实际抗拉强度等参数，得出各标准试样的第一拉伸试验结果。这些结果提供了对材料力学性能的详细评估，为后续的研究和应用提供了重要参考。

S4、根据各所述第一拉伸试验结果，获取对应的所述工位的第一试验偏差；

具体的，各工位之间因设备和操作差异导致的测试结果不同，例如，上夹具和下夹具之间的平行度和对中性，如果夹具不完全对称，试样在拉伸过程中受力不均匀，会影响测试结果，不同工位的加载装置可能存在制造和装配误差，导致施加载荷的精度和一致性不同。随着时间的推移，力传感器和位移传感器可能会发生漂移，影响测量的准确性。操作者在不同工位安装试样时，可能存在试样夹持不紧或位置不对称等问题，导致受力不均。

对每个工位进行拉伸试验后，记录每个工位的第一拉伸试验结果，包括力传感器测得的载荷值和位移传感器测得的形变量。对每个工位的第一拉伸试验结果进行数据处理，包括计算应力-应变曲线、弹性模量、屈服强度、抗拉强度等关键参数。对每个关键参数进行统计分析，计算各工位的平均值、标准差等统计量。根据统计分析的结果，可以获得工位的试验偏差数据。

优选地，所述根据各所述第一拉伸试验结果，获取对应的所述工位的试验偏差，包括：

S41、根据各工位的所述第一拉伸试验结果，分别计算实际弹性模量、实际屈服强度和实际抗拉强度的标准差；

首先需要对每个工位进行数据分析，计算出实际弹性模量、实际屈服强度和实际抗拉强度的数值。然后，针对这些数值，可以计算每个工位的实际弹性模量、实际屈服强度和实际抗拉强度的标准差。标准差是一种衡量数据分散程度的统计量，它可以告诉我们数据集中的数据点相对于平均值的分布情况。在这个步骤中，标准差的计算可以帮助我们评估每个工位的数据的稳定性和一致性，从而判断工位之间的差异程度。

对于实际弹性模量、实际屈服强度和实际抗拉强度，首先计算每个工位的平均值，对于每个工位的每个数据点，计算其与平均值的偏差（即差值的平方），将所有偏差的平方求和，然后除以数据点的个数得到方差，最后将方差的平方根即为标准差；

通过计算标准差，我们可以了解每个工位的试验数据与其平均值之间的偏离程度，从而判断工位之间的试验结果差异是否显著。

S42、若一所述工位的实际弹性模量的标准差大于第一预设标准差，和/或，实际屈服强度的标准差大于第二预设标准差，和/或，实际抗拉强度的标准差大于第三预设标准差，则将所述工位标记为第一异常工位并将第一异常工位以外的工位记为非异常工位，其中，所述第一预设标准差小于所述第二预设标准差，所述第二预设标准差小于等于所述第三预设标准差；

具体的，对每个工位的试验结果进行了异常检测，根据预设的标准差阈值，如果某个工位的任一指标的标准差超过了预设的阈值，则将该工位标记为第一异常工位。同时，将其他工位标记为非异常工位。

在设定预设标准差阈值时，通常会考虑试验的可靠性和数据的稳定性。预设标准差阈值的大小可以根据实际情况进行调整，以确保能够及时发现第一异常工位，从而及时进行排查和修正。

在本实施例中，所述第一预设标准差小于所述第二预设标准差，所述第二预设标准差小于等于所述第三预设标准差；

这么设置是因为实际弹性模量通常用于评估材料的刚度和弹性特性，对试验数据的波动要求相对较低，因此第一预设标准差可以设置得相对较小，以确保及时发现可能存在的异常情况。

实际屈服强度是材料在拉伸试验中的一个重要参数，其代表了材料开始发生塑性变形的阈值。相比于弹性模量，屈服强度的测量可能更容易受到一些外部因素的影响，因此第二预设标准差可能设置得稍大一些，以确保可以更准确地识别出屈服强度方面的异常情况。

实际抗拉强度则代表了材料在拉伸试验中的最大承载能力，通常情况下这是一个极端值，因此第三预设标准差可能设置得相对较大，以确保能够及时发现并处理极端的异常情况。

因此，根据不同参数的特性和重要性，设定了不同的预设标准差，有助于更全面、更细致地评估试验结果，从而更好地识别和处理第一异常工位。

S43、根据所述第一异常工位和所述非异常工位的第一拉伸试验结果，获取所述第一异常工位的试验偏差。

具体的，计算第一异常工位和非异常工位的第一拉伸试验结果的平均值，然后将第一异常工位的试验结果与非异常工位的平均值进行比较，得到第一异常工位的试验偏差；

在一实施例中，可以将实际弹性模量、实际屈服强度和实际抗拉强度的数值进行求和，并除以样本数量，得到第一异常工位和非异常工位的平均值。对于每个参数（实际弹性模量、实际屈服强度、实际抗拉强度），将第一异常工位的对应数值与非异常工位的平均值进行比较，计算差值，即第一异常工位的试验偏差。试验偏差可以通过计算第一异常工位的数值与非异常工位的平均值之间的差异来衡量，可以采用绝对值或百分比的形式进行表示。

优选地，所述根据所述第一异常工位的第一拉伸试验结果和第一异常工位以外的工位的第一拉伸试验结果，获取所述第一异常工位的试验偏差包括：

S431、对各所述非异常工位的应力-应变曲线进行数据对齐和曲线融合，得到第一应力-应变参考曲线；

具体的，首先，需要对各非异常工位的应力-应变曲线进行数据对齐，确保它们在相同的应变或应力点上有相应的数据值。这通常需要对数据进行插值或外推处理，以保证各个曲线的数据点数量和数据范围一致；

将对齐后的各个非异常工位的应力-应变曲线进行融合，得到一个综合的应力-应变参考曲线。曲线融合的方法可以是简单的平均曲线，也可以是加权平均曲线，其中权重可以根据实际情况进行设定，例如根据各工位的样本数量或者其他相关因素来确定权重。

融合后得到的应力-应变参考曲线可以作为后续对比分析的参考基准。这条参考曲线代表了多个工位的平均水平，可以用于评估第一异常工位的试验偏差，并为进一步的分析和处理提供依据。

S432、根据曲线特征，对所述第一应力-应变参考曲线和所述第一异常工位的应力-应变曲线进行划分，分别得到参考区间和对比区间，所述参考区间和所述对比区间均包括弹性变形区间、屈服阶段区间、塑性变形区间、颈缩区间和断裂区间；

具体的，根据曲线特征对应力-应变参考曲线和第一异常工位的应力-应变曲线进行划分，分别得到参考区间和对比区间。这两个区间都包括了材料的不同变形阶段，包括弹性变形区间、屈服阶段区间、塑性变形区间、颈缩区间和断裂区间；

弹性变形区间对应材料在施加载荷后的弹性变形阶段，即应力-应变曲线的线性段。在参考区间和对比区间中，弹性变形区间的划分通常是根据曲线的线性段来确定的，可以通过拟合直线或者斜率来识别。

屈服阶段是材料开始产生塑性变形的阶段，在应力-应变曲线上通常对应一个明显的应力增加和应变增加的非线性段。在参考区间和对比区间中，屈服阶段区间的划分通常是根据曲线的非线性部分来确定的，可以通过应力变化率或应变变化率来识别。

塑性变形区间对应材料开始进入塑性变形阶段，应力逐渐增加但应变增加不明显的阶段。在应力-应变曲线上，塑性变形区间通常表现为一个近似平缓的曲线段。在参考区间和对比区间中，塑性变形区间的划分通常是根据曲线的平缓段来确定的。

颈缩区间对应材料开始发生颈缩现象的阶段，即在拉伸试验中出现横截面减小的现象。在应力-应变曲线上，颈缩区间通常表现为一个应力急剧下降但应变仍在增加的段落。在参考区间和对比区间中，颈缩区间的划分根据曲线的应力急剧下降段来确定的。

断裂区间对应材料发生断裂的阶段，即在拉伸试验中材料失去载荷能力并发生断裂。在应力-应变曲线上，断裂区间通常表现为一个应力急剧下降且应变停止增加的段落。在参考区间和对比区间中，断裂区间的划分根据曲线的应力急剧下降和应变停止增加来确定的。

通过以上步骤，可以将应力-应变参考曲线和第一异常工位的应力-应变曲线划分为不同的变形阶段，并得到参考区间和对比区间，从而进行后续的分析和比较

S433、根据所述参考区间和对应的对比区间之间的相似度，确定所述对比区间中的异常区间，其中，所述异常区间与对应的所述参考区间的相似度小于相似度阈值；

对于每个参考区间，需要计算它与对应的对比区间之间的相似度。相似度可以通过一些距离度量或者相似性度量来计算，常用的方法包括欧氏距离、相关系数、余弦相似度等。这些度量可以用来衡量两个区间之间的形状和变化趋势的相似程度。根据计算得到的相似度，确定对比区间中的异常区间。如果某个对比区间与其对应的参考区间的相似度小于预先设定的相似度阈值，则将该对比区间标记为异常区间。相似度阈值的选择通常需要根据具体情况和实验要求来确定。一般来说，可以根据经验或者先前的研究结果来设定相似度阈值。较高的相似度阈值意味着对比区间与参考区间的要求更为严格，可能会筛选出更少的异常区间；而较低的相似度阈值则意味着更多的区间可能被标记为异常区间。

S434、根据所述异常区间和对应的参考区间，得到第一试验偏差。

根据异常区间与参考区间的比较结果，可以计算试验偏差。试验偏差可以采用不同的度量方法，例如平均绝对误差、均方误差等。这些方法可以用来量化异常区间与参考区间之间的差异程度，从而得到试验偏差的具体数值。

S5、根据所述拉伸试验参数和所述第一试验偏差对所述目标试样进行拉伸试验，得到第二拉伸试验结果。

具体的，在获取试验偏差后，可根据试验偏差对对应的工位进行调整或调整对应的工位的拉伸试验参数，根据校正后的参数和设备，对目标试样进行测试得到的结果；通过校正后的参数和设备，确保目标试样的测试结果准确可靠，一次性完成多个工位的目标试样测试，提高测试效率。

优选地，所述根据所述拉伸试验参数和所述第一试验偏差对所述目标试样进行拉伸试验，得到第二拉伸试验结果，包括：

S51、根据所述第一试验偏差，调整所述拉伸试验参数中与所述异常区间对应的预期变形阶段的载荷增加速率，得到第一目标拉伸试验参数；

首先，对S43步骤中得到的试验偏差进行分析。试验偏差反映了异常区间与参考区间之间的差异，具体表现为形状、斜率、峰值等方面的偏差。

根据异常区间的试验偏差，调整与该区间对应的预期变形阶段的载荷增加速率。通过增加或减少载荷增加速率，可以调整试验过程中施加在试样上的载荷变化速率，从而更好地适应试验样品的特性和异常区间的表现。

根据调整后的载荷增加速率和其他试验参数，制定目标拉伸试验参数。这些参数包括载荷增加速率、预加载载荷、采样频率等，旨在使得试验过程更加准确和可控。

S52、将预设数量的目标试样分别固定于各所述工位的所述上夹具和上夹具之间；

将预设数量的目标试样分别放置于每个工位的上夹具和下夹具之间，上夹具和下夹具之间的距离应根据试样的尺寸和实验要求进行调整，以确保试样能够受到均匀的拉伸力。

S53、根据所述拉伸试验参数，控制所述非异常工位对所述目标试样进行拉伸试验；

对于非异常工位，根据所设定的拉伸试验参数，使用相应的加载装置控制试验机对目标试样施加拉伸载荷。拉伸试验参数包括载荷增加速率、预加载载荷等，这些参数决定了试验过程中施加在试样上的载荷变化情况。

S54、根据所述第一目标拉伸试验参数，控制所述第一异常工位对所述目标试样进行拉伸试验；

对于第一异常工位，同样根据设定的第一目标拉伸试验参数，使用加载装置控制试验机对目标试样施加拉伸载荷。通过调整拉伸试验参数，尽可能减小第一异常工位的试验偏差，以提高试验的准确性和可靠性。

S55、根据所述采样频率控制各工位的所述力传感器和所述位移传感器进行采样，得到第二拉伸试验结果。

在拉伸试验过程中，通过采样频率控制各工位的力传感器和位移传感器进行数据采集。这些传感器将记录试验过程中的载荷值和位移值，从而得到第二拉伸试验结果，即试样在拉伸过程中的应力-应变曲线。通过以上步骤，完成了对目标试样的拉伸试验，并获得了第二拉伸试验结果。这些结果将用于进一步的分析和评估，以得出对材料性能的结论。

在一实施例中，在步骤S5之后，所述方法还包括：

S6、根据各所述工位的第二拉伸试验结果，判断是否存在具有试验偏差的第二异常工位；

具体的，本步骤通过各工位的第二拉伸试验结果，判断在根据所述第一试验偏差对拉伸试验参数进行调整后，根据调整后的试验参数再一次对试样进行拉伸试验时，是否还存在试验偏差，可以根据第一次试验中非异常工位的试验结果确定各项试验结果的预期值，并将预期值与所述第二拉伸试验结果进行比较，如果某个工位的偏差超过预设阈值，则该工位被标记为第二异常工位；

通过第二次试验结果判断是否存在异常工位，可以验证第一次调整试验参数后是否有效。如果仍然存在异常工位，则说明第一次调整可能没有完全解决问题，需要进一步调整。试验中的各种因素可能会导致不确定性和偏差，第二次试验结果的分析可以帮助动态调整试验参数，以确保实验条件的最佳化和结果的可靠性。通过持续监测试验结果并进行反馈调整，可以逐步优化试验参数，使得整个试验系统达到最优状态。每一次的异常检测和调整都是精细化优化的一部分。

S7、若存在所述第二异常工位并且所述第二异常工位为所述第一异常工位，根据所述第一拉伸试验结果和所述第二拉伸试验结果调整所述第一目标拉伸试验参数的载荷增加速率和采样频率，得到第二目标拉伸试验参数；

具体的，当存在第二异常工位，并且第二异常工位和对标准试样进行试验时的异常工位属于同一异常工位，则说明第一次的参数调整没有调整到位，此时需要根据第一和第二拉伸试验结果进一步对第二异常工位的参数进行调整，将第一次和第二次试验的应力-应变曲线进行对比，找出具体的偏差阶段，根据发现的偏差，精细调整载荷增加速率，使其更接近理想值，并且增加采样频率，特别是在偏差较大的阶段，以获得更详细的数据进行分析和调整。

在一优选实施例中，所述步骤S7具体包括：

S71、根据所述第二异常工位以外的工位的第二拉伸试验结果，获取相应的第二应力-应变曲线；

具体的，收集所有第二异常工位以外的工位的第二拉伸试验数据，这些数据通过传感器获取的包括应力和应变的对应数值，对收集到的原始数据进行预处理，例如去除噪声、平滑曲线等，随后从预处理后的数据中提取每个工位的应力-应变曲线，并确保曲线的完整性和准确性；

第二异常工位以外的工位的应力-应变曲线集合可以作为正常工况的参考，通过对比各工位曲线，可以识别总体上的应力-应变关系，有助于判断哪些数据是正常的。

S72、对所各述第二应力-应变曲线进行数据对齐和曲线融合，得到第二应力-应变参考曲线；

具体的，首先将第二异常工位以外的工位的应力-应变曲线在时间轴或应变轴上进行对齐，保证所有曲线在相同的应变下进行比较；随后使用数学方法如平均值或加权平均的方法，将对齐后的曲线进行融合，生成一个综合性的第二应力-应变参考曲线，在融合过程中，识别并处理可能的异常值，以确保参考曲线的平滑和稳定，从而得到一个平滑切有代表性的应力-应变参考，减少了个别异常数据的影响，通过参考曲线，可以更清晰的识别第二异常工位的异常区间。

S73、根据所述第二异常工位的所述第二拉伸试验结果，第二应力-应变异常曲线；

具体的，和步骤S71类似，收集第二异常工位的第二拉伸试验数据，对收集到的原始数据进行预处理，例如去除噪声、平滑曲线等，随后从预处理后的数据中提取第二异常工位的应力-应变曲线，为后续的异常区间分析和参数调整提供具体的依据；

S74、根据所述第二应力-应变异常曲线和所述第二应力-应变参考曲线，得到存在第二试验偏差的第二异常区间；

具体的，将第二异常工位的异常曲线与第二应力-应变参考曲线进行对比，找出两者的差异，识别出应力或应变明显偏离参考曲线的区间，标记为第二异常区间，对异常区间内的数据进行详细分析，量化偏差程度，从而明确了异常区间的位置和范围，使得后续调整更加有针对性。

S75、根据所述第一应力-应变异常曲线和所述第二应力-应变异常曲线，获取所述第一目标拉伸试验参数的参数调整偏差；

具体的，第一应力-应变异常曲线是根据初始拉伸试验（调整前的试验）得到的，第二应力-应变异常曲线是根据调整后的第一目标拉伸试验参数进行试验得到的，将第一应力-应变异常曲线与第二应力-应变异常曲线进行对比，对比过程中，可以采用曲线对齐的方法，确保两次曲线在同一应变范围内进行比较。对比的重点在于识别两次异常区间的相似性和差异性，主要包括：

异常区间的位置：第二次异常区间是否与第一次异常区间重叠；

异常幅度：第二次异常区间的应力偏离程度是否比第一次更小；

异常趋势：第二次试验中的应力变化趋势是否更接近预期；

通过以上三方面的对比分析结果，确定需要进一步调整的拉伸试验参数，例如，如果第二次试验的异常区间仍然存在偏离，但幅度有所减小，则可以判断第一次参数调整是有效的，但还需要进一步优化，从而确定具体的参数调整偏差，如载荷增加速率等，这些参数调整偏差是基于两次试验的对比结果，通过分析异常区间的具体偏离程度和趋势确定的。

通过对比两次异常曲线，可以精确识别出参数调整的具体需求，提高调整的针对性和有效性，分析异常区间的位置、幅度和趋势，有助于全面了解异常的根本原因，从而更科学地进行参数调整；获取的参数调整偏差为后续的试验提供了详细的指导，提高了试验的精确性和可重复性。

S76、根据所述第二试验偏差和所述参数调整偏差，调整所述第一目标拉伸试验参数中与所述第二异常区间对应的载荷增加速率，并根据预设采样频率增量，增加所述第一目标拉伸试验参数中与所述第二异常区间对应的预期变形阶段的采样频率，得到第二目标拉伸试验参数。

具体的，根据步骤S75中的分析，已经确定了第二异常区间的位置和范围，第二异常区间是指应力-应变曲线在调整后的第一次试验和第二次试验中均出现偏差的区域，根据第二试验偏差和参数调整偏差，确定在第二异常区间内的载荷增加速率。载荷增加速率的调整目标是使应力-应变曲线在异常区间内更接近理想值，从而消除或减小偏差。如果第二试验偏差显示异常区间的应力值偏低，可以增加载荷增加速率；如果应力值偏高，则减小载荷增加速率。

根据预设采样频率增量，增加在第二异常区间对应的预期变形阶段的采样频率。采样频率的增加有助于更详细地捕捉应力-应变曲线在异常区间内的变化，从而提供更准确的数据进行分析和调整。采样频率增量可以根据历史数据和经验确定，例如在偏差较大的阶段增加采样频率，从每秒1次增加到每秒10次。将调整后的载荷增加速率和增加采样频率的参数综合起来，形成新的第二目标拉伸试验参数；

通过精细调整载荷增加速率，使得应力-应变曲线在异常区间内更接近理想状态，从而提高试验结果的准确性；通过增加采样频率，可以获得更详细的数据，有助于更准确地分析应力-应变关系，发现潜在问题并进行调整。参数的动态调整可以更灵活地应对不同阶段的试验需求，特别是在异常区间内的特殊处理，确保整体试验过程的稳定性和可靠性。

S8、若存在所述第二异常工位并且所述第二异常工位不为所述第一异常工位，获取对所述标准试样进行拉伸试验时的第一试验条件和对所述目标试样进行拉伸试验时的第二试验条件，其中，所述第一试验条件和所述第二试验条件均包括试验设备状态、试验环境条件和试验操作条件；

具体的，若存在所述第二异常工位并且所述第二异常工位不为所述第一异常工位，意味着第二次试验中，出现了之前没有标记为异常的工位作为异常工位，第一次试验中的异常工位可能是由于特定的设备状态、环境条件或操作方式导致的。第二次试验中出现的新异常工位可能是由于不同的原因导致的新问题，第一次调整可能在特定条件下有效，但并未解决所有潜在问题；

试验条件的一致性是确保结果可比性的基础。如果两次试验条件不同，那么可能是条件差异导致的异常结果，而不是试样或设备本身的问题。

故在此情况下，对这两次拉伸试验的试验条件进行获取，其中，所述第一试验条件和所述第二试验条件均包括试验设备状态、试验环境条件和试验操作条件，所述试验设备状态包括设备的校准状态、使用时间、维护记录等；所述试验环境条件包括但不限于试验机所在的空间的温度、湿度、振动等环境因素；试验操作条件包括操作步骤、操作人员等；

试验设备的校准状态影响了测量精度和准确性。未经正确校准的设备可能导致测试数据的偏差。长时间使用后的设备可能会出现磨损或性能变化，影响其稳定性和测量结果的一致性。

温度变化会影响材料的强度和韧性，从而影响试验结果。高温可能导致材料软化，低温则可能增加材料脆性。高湿度环境可能导致材料吸湿，改变其力学性能，尤其是对于吸湿性材料如纤维素类材料影响更为显著。试验机所在空间的振动可以干扰试验设备的稳定性和测量精度，尤其是对精密测量设备而言。

操作人员的技能水平和经验会对试验的执行质量产生影响。经验丰富的操作人员可能更能控制试验过程中的变量，确保数据的一致性和准确性。

S9、若所述第一试验条件和所述第二试验条件不一致，则根据所述第一试验条件对所述第二试验条件进行调整；

具体的，检查两次试验设备是否在同一状态，如是否进行了同样的校准。检查两次试验的温度、湿度等环境条件是否一致，检查操作步骤、操作人员是否一致，从而确定两次试验条件中的具体差异，如设备校准不同、环境温度不同等，将第二次试验的条件调整为与第一次试验相同的条件，确保试验的一致性，以排除条件差异对结果的影响。

S10、若所述第一试验条件和所述第二试验条件一致，记录所述第二异常工位的异常出现次数；

具体的，在试验条件相同的情况下，记录第二异常工位的异常出现次数，如果试验条件没有变化，但仍然出现了第二异常工位的异常，这可能暗示着在相同的操作环境和设备状态下，存在材料或者试验程序本身的问题。某些异常可能是由于系统中的随机变化或特定试验中的偶然因素引起的。这种情况下，相同条件下出现不同异常工位可能是因为不同的试验周期或特定事件的发生，通过记录异常出现的次数，可以确保不是偶然的或短期的波动。

S101、若所述异常出现次数大于预设异常出现阈值时，根据各所述工位与所述异常出现次数对应的第二拉伸试验结果，调整所述第二异常工位的拉伸试验参数。

具体的，设定一个预设的异常出现阈值。这个阈值可以基于历史数据、质量控制标准或者经验确定。超过这个阈值意味着某个工位的试验结果已经显示出不稳定或偏离预期，不是由于系统中的随机变化或特定实验中的偶然因素引起的异常，此时，根据每一次异常出现时，所述第二异常工位和第二异常工位之外的工位的第二拉伸试验结果，根据第二次拉伸试验结果中的应力-应变曲线，调整载荷增加速率，具体通过异常工位的曲线和非异常工位的曲线进行比对，如果曲线显示出异常或不正常的趋势，则对应的区间需要减小载荷增加速率，以稳定试验过程。根据需要精确监测的试验阶段，调整数据采集的频率。增加采样频率可以捕捉到更详细的试验过程中的变化，有助于精确分析试验结果。通过以上步骤，可以系统地处理和调整异常工位的拉伸试验参数，以保证试验数据的准确性和稳定性，同时提高产品质量和生产效率。

实施例2

请参阅图5，本发明实施例提供了一种多工位电子试验机的控制系统，所述控制系统包括：控制模块、加载模块、传感器模块和电源模块，所述加载模块用于对待测试样施加载荷，传感器模块用于实时监测施加在试样上的载荷和位移，所述电源模块用于对所述控制系统进行供能，所述控制模块用于执行第一方面所述的多工位电子试验机的控制方法。

具体的，控制模块能够实现对多工位试验机的智能控制，自动化程度高，提高了试验效率和生产效率。传感器模块能够实时监测施加在试样上的载荷和位移，确保试验数据的准确性和可靠性。加载模块能够根据试验需求对待测试样施加不同的加载荷，满足不同材料和试验标准的要求，具有较强的适用性和灵活性。控制系统通过对试验机的智能控制，能够实现对试验过程的全程监控和安全保障，降低了操作风险，保障了操作人员的安全。电源模块能够为整个控制系统提供稳定的电力供应，保障了试验过程的连续性和稳定性，提高了系统的可靠性和持续运行能力。

综上所述，该控制系统能够提高试验效率、确保试验数据准确性、满足不同试验需求、保障操作安全，具有较高的实用价值和经济效益。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路（ASIC）、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM（EROM）、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频（RF）链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多工位电子试验机的控制方法，其特征在于，所述多工位电子试验机包括基座、机架和横梁，其中，所述机架与所述基座的上表面固定连接，所述横梁与所述机架滑动连接，所述横梁和所述基座之间设置有预设数量的工位，每一所述工位包括传感器、加载装置和夹具，所述夹具包括与所述横梁连接的上夹具和与所述基座连接的下夹具，所述加载装置与所述上夹具连接，用于驱动所述上夹具对试样进行加载，所述传感器包括用于测量试样在加载过程中的形变量的位移传感器以及用于测量施加在所述试样上的载荷值的力传感器，所述方法包括：

根据目标试样的材料参数，获取拉伸试验参数，其中，所述拉伸试验参数包括载荷增加速率、预加载载荷和采样频率；

根据所述拉伸试验参数对标准试样进行拉伸试验，其中，所述标准试样的材料参数和目标试样的材料参数相同；

根据位移传感器获得的形变量、所述力传感器获得的载荷值，得到所述预设数量的第一拉伸试验结果；

根据各所述第一拉伸试验结果，获取对应的所述工位的第一试验偏差；

根据所述拉伸试验参数和所述第一试验偏差对所述目标试样进行拉伸试验，得到第二拉伸试验结果；

所述根据目标试样的材料参数，获取拉伸试验参数，包括：

获取所述目标试样的材料参数，其中，所述材料参数包括：材料类型信息和材料尺寸信息；

根据所述材料类型信息和材料尺寸信息，获取所述目标试样的预期强度参数；

根据所述材料类型，获取弹性模量范围、初始屈服强度范围和初始抗拉强度范围；

根据所述材料尺寸信息，计算所述目标试样在拉伸方向的最小横截面积；

根据所述最小横截面积，获取屈服强度调整系数和抗拉强度调整系数；

根据所述屈服强度调整系数和抗拉强度调整系数分别调整所述初始屈服强度范围和所述初始抗拉强度范围，得到屈服强度范围和抗拉强度范围；

根据所述弹性模量范围、屈服强度范围和抗拉强度范围各自的最小值或中间值，获取所述预期强度参数，其中，所述预期强度参数包括预期弹性模量、预期屈服强度和预期抗拉强度；

根据所述预期强度参数，确定所述拉伸试验参数；

所述根据所述预期强度参数，确定所述拉伸试验参数包括：

根据所述材料类型、所述预期强度参数和所述最小横截面积，确定所述预加载载荷；

根据所述预期强度参数和材料类型，获取所述目标试样的预期变形阶段，其中，所述预期变形阶段包括弹性变形阶段、屈服阶段、塑性变形阶段、颈缩阶段和断裂阶段；

根据所述预期强度参数，确定所述弹性变形阶段、屈服阶段、塑性变形阶段的载荷增加速率，其中，所述弹性变形阶段、屈服阶段、塑性变形阶段的载荷增加速率依次递减；

根据预设颈缩速率和预设断裂速率，设置所述颈缩阶段和所述断裂阶段的载荷增加速率，其中，所述预设颈缩速率大于所述预设断裂速率；

设置所述弹性变形阶段和所述塑性变形阶段的采样频率为第一采样频率；

设置所述屈服阶段的采样频率为第二采样频率；

设置所述颈缩阶段和所述断裂阶段的采样频率为第三采样频率，其中，所述第一采样频率、第二采样频率、第三采样频率依次递增；

根据各所述预期变形阶段的采样频率、载荷增加速率以及所述预加载载荷，确定所述拉伸试验参数；

所述根据所述拉伸试验参数对标准试样进行拉伸试验，包括：

将预设数量的标准试样分别固定于各所述工位的所述上夹具和上夹具之间；

根据所述预加载载荷控制各工位的加载装置对所述标准试样施加初始载荷；

根据所述载荷增加速率控制各工位的所述加载装置逐渐增加施加的载荷；

根据所述采样频率控制所述力传感器和所述位移传感器进行采样，得到原始载荷数据和原始位移数据；

所述根据位移传感器获得的形变量、所述力传感器获得的载荷值，得到所述预设数量的第一拉伸试验结果，包括：

对各所述工位的所述原始载荷数据和原始位移数据进行预处理，得到对应的目标载荷数据和目标位移数据；

根据所述目标载荷数据和目标位移数据，绘制各所述工位的标准试样的应力-应变曲线；

根据应力-应变曲线，获取各所述标准试样的实际弹性模量、实际屈服强度、实际抗拉强度和断裂伸长率；

根据所述实际弹性模量、实际屈服强度和实际抗拉强度，得到各所述标准试样的第一拉伸试验结果；

所述根据各所述第一拉伸试验结果，获取对应的所述工位的试验偏差，包括：

若一所述工位的实际弹性模量的标准差大于第一预设标准差，和/或，所述实际屈服强度的标准差大于第二预设标准差，和/或，所述实际抗拉强度的标准差大于第三预设标准差，则将所述工位标记为第一异常工位并将第一异常工位以外的工位记为非异常工位，其中，所述第一预设标准差小于所述第二预设标准差，所述第二预设标准差小于等于所述第三预设标准差；

对各所述非异常工位的应力-应变曲线进行数据对齐和曲线融合，得到第一应力-应变参考曲线；

根据所述第一异常工位的第一拉伸试验结果，得到第一应力-应变异常曲线；

根据曲线特征，对所述第一应力-应变参考曲线和所述第一应力-应变异常曲线进行划分，分别得到参考区间和对比区间，所述参考区间和所述对比区间均包括弹性变形区间、屈服阶段区间、塑性变形区间、颈缩区间和断裂区间；

根据所述参考区间和对应的对比区间之间的相似度，确定所述对比区间中的第一异常区间，其中，所述第一异常区间与对应的所述参考区间的相似度小于相似度阈值；

根据所述第一异常区间和对应的参考区间，得到第一试验偏差；

所述根据所述拉伸试验参数和所述第一试验偏差对所述目标试样进行拉伸试验，得到第二拉伸试验结果，包括：

根据所述第一试验偏差，调整所述拉伸试验参数中与所述异常区间对应的预期变形阶段的载荷增加速率，得到第一目标拉伸试验参数；

将预设数量的目标试样分别固定于各所述工位的所述上夹具和上夹具之间；

根据所述拉伸试验参数，控制所述非异常工位对所述目标试样进行拉伸试验；

根据所述第一目标拉伸试验参数，控制所述第一异常工位对所述目标试样进行拉伸试验；

根据所述采样频率控制各工位的所述力传感器和所述位移传感器进行采样，得到第二拉伸试验结果。

2.根据权利要求1所述的多工位电子试验机的控制方法，其特征在于，在所述根据所述拉伸试验参数和所述第一试验偏差对所述目标试样进行拉伸试验，得到第二拉伸试验结果之后，所述方法还包括：

根据各所述工位的第二拉伸试验结果，判断是否存在具有试验偏差的第二异常工位；

若存在所述第二异常工位并且所述第二异常工位为所述第一异常工位，根据所述第一拉伸试验结果和所述第二拉伸试验结果调整所述第一目标拉伸试验参数的载荷增加速率和采样频率，得到第二目标拉伸试验参数；

若存在所述第二异常工位并且所述第二异常工位不为所述第一异常工位，获取对所述标准试样进行拉伸试验时的第一试验条件和对所述目标试样进行拉伸试验时的第二试验条件，其中，所述第一试验条件和所述第二试验条件均包括试验设备状态、试验环境条件和试验操作条件；

若所述第一试验条件和所述第二试验条件不一致，则根据所述第一试验条件对所述第二试验条件进行调整；

若所述第一试验条件和所述第二试验条件一致，记录所述第二异常工位的异常出现次数；

若所述异常出现次数大于预设异常出现阈值时，根据各所述工位与所述异常出现次数对应的第二拉伸试验结果，调整所述第二异常工位的拉伸试验参数。

3.根据权利要求2所述的多工位电子试验机的控制方法，其特征在于，所述若存在所述第二异常工位并且所述第二异常工位为所述第一异常工位，根据所述第一拉伸试验结果和所述第二拉伸试验结果调整所述第一目标拉伸试验参数的载荷增加速率和采样频率，得到第二目标拉伸试验参数，包括：

根据所述第二异常工位以外的工位的第二拉伸试验结果，获取相应的第二应力-应变曲线；

对所各述第二应力-应变曲线进行数据对齐和曲线融合，得到第二应力-应变参考曲线；

根据所述第二异常工位的所述第二拉伸试验结果，第二应力-应变异常曲线；

根据所述第二应力-应变异常曲线和所述第二应力-应变参考曲线，得到存在第二试验偏差的第二异常区间；

根据所述第一应力-应变异常曲线和所述第二应力-应变异常曲线，获取所述第一目标拉伸试验参数的参数调整偏差；

根据所述第二试验偏差和所述参数调整偏差，调整所述第一目标拉伸试验参数中与所述第二异常区间对应的载荷增加速率，并根据预设采样频率增量，增加所述第一目标拉伸试验参数中与所述第二异常区间对应的预期变形阶段的采样频率，得到第二目标拉伸试验参数。

4.一种多工位电子试验机的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：控制模块、加载模块、传感器模块和电源模块，所述加载模块用于对待测试样施加载荷，传感器模块用于实时监测施加在试样上的载荷和位移，所述电源模块用于对所述控制系统进行供能，所述控制模块用于执行权利要求1-3任一项所述的多工位电子试验机的控制方法。