一种电缆护套聚氯乙烯材料机械性能校正方法与流程

本发明涉及一种电缆护套聚氯乙烯材料机械性能校正方法，属于电缆外护套材料评估。

背景技术：

1、在电缆外护套劣化特性诊断方面，机械性能经常被用作确定聚氯乙烯(pvc)材料技术质量的合理且值得信赖的标准。最常见的测量是拉伸强度、断裂伸长率、模量和冲击强度。pvc物理和化学老化的影响一般反映在其机械性能上。断裂伸长率的变化是材料状态变化敏感的衡量标准。但在许多情况下比更常见的屈服应力测量更重要，然而屈服应力的测量中环境温度经常被忽视。然而，由于影响机械性能的因素很多，解释测试结果非常困难。如何实现对拉伸曲线的校正，从而使得不同测试温度下的屈服应力数据归一化，对电缆外护套材料的准确评估具有重要意义。

2、屈服应力的应变有多种不同的测定方法，常用的方法有三种：恒力法、恒变形法和恒能量法。其中，恒力法是屈服应力最常用的测定方法，它采用不断增加外力的方式来测量屈服应力；恒变形法采用加载恒定，持续不断地增加外力，以保证物料受到一定的外力作用；恒能量法采用恒定的加载能量，这种方法可以得到屈服应力和弹性模量的完整曲线。

3、然而现有的测量方法装置体积大、控温难，测量过程难以实现温度的控制。不同测量温度下的数据难以实现横向对比。现有方法均没有考虑不同测量温度下屈服应力的数据校正和归一化。

技术实现思路

1、本发明目的是提供了一种电缆护套聚氯乙烯材料机械性能校正方法，实现不同温度之间的屈服强度变换和校正。

2、本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

3、采集不同温度下聚氯乙烯材料的拉伸曲线数据，建立不同温度下聚氯乙烯应力应变曲线；

4、对曲线数据预处理，清洗数据，消除噪声和异常值，标准化数据格式；

5、分析不同温度下的聚氯乙烯应力应变曲线，获取不同温度下的转换参数使得不同温度下的曲线向同一温度下曲线位置靠近，所述转换参数包括旋转角度、缩放因子和平移量；

6、获取待转换聚氯乙烯应力应变曲线，使用转换参数对曲线数据进行旋转、缩放和平移，得到转换后聚氯乙烯应力应变曲线。

7、优选的，当时间序列没有明显的趋势变动时，所述曲线数据预处理采用移动平均法，将当前周期的一次移动平均数作为后一周期的预测值，具体公式如下：

8、，

9、其中，表示第周期的预测值，第表示第周期的一次移动平均数，表示第周期的观测值，表示移动平均的项数，表示当前周期，表示后一周期；

10、优选的，当时间序列有明显的趋势变动时，所述曲线数据预处理采用趋势移动平均法，具体公式如下：

11、，

12、，

13、，

14、，

15、其中，表示第周期的预测值，表示当前时期数到预测期的周期数。

16、优选的，分析不同温度下的聚氯乙烯应力应变曲线采用非线性最小二乘法。

17、优选的，所述旋转角度与温度的关系公式如下：

18、，

19、其中，表示旋转角度，表示温度，取值为13.21±0.1745，取值为-0.139±0.00265。

20、优选的，所述缩放因子与温度的关系公式如下：

21、，

22、其中，取值-2.52491±0.17756，取值为0.07002±0.0057，取值为-6.68226e-4±4.47327e。

23、优选的，所述平移量取值范围为3-3.1。

24、本发明的优点在于：本发明通过曲线变换过程，构建转换参数，预测在没有实验数据的温度条件下的旋转角度、缩放因子和平移量。基于得到的旋转角度、缩放因子和平移量将已知温度曲线变换到其他温度的曲线，以实现不同温度之间的屈服强度变换和校正。

技术特征：

1.一种电缆护套聚氯乙烯材料机械性能校正方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的不同环境温度下电缆护套聚氯乙烯材料机械性能校正方法，其特征在于，当时间序列没有明显的趋势变动时，所述曲线数据预处理采用移动平均法，将当前周期的一次移动平均数作为后一周期的预测值，具体公式如下：

3.根据权利要求2所述的电缆护套聚氯乙烯材料机械性能校正方法，其特征在于，当时间序列有明显的趋势变动时，所述曲线数据预处理采用趋势移动平均法，具体公式如下：

4.根据权利要求2所述的电缆护套聚氯乙烯材料机械性能校正方法，其特征在于，分析不同温度下的聚氯乙烯应力应变曲线采用非线性最小二乘法。

5.根据权利要求1所述的电缆护套聚氯乙烯材料机械性能校正方法，其特征在于，所述旋转角度与温度的关系公式如下：

6.根据权利要求5所述的电缆护套聚氯乙烯材料机械性能校正方法，其特征在于，所述缩放因子与温度的关系公式如下：

7.根据权利要求5所述的电缆护套聚氯乙烯材料机械性能校正方法，其特征在于，所述平移量取值范围为3-3.1。

8.一种电缆护套聚氯乙烯材料机械性能校正装置，包括处理器和存储有程序指令的存储器，其特征在于，所述处理器被配置为在运行所述程序指令时，执行如权利要求1至7任一项所述的电缆护套聚氯乙烯材料机械性能校正方法。

9.一种存储介质，存储有程序指令，其特征在于，所述程序指令在运行时，执行如权利要求1至7任一项所述的电缆护套聚氯乙烯材料机械性能校正方法。

技术总结
本发明提供了一种电缆护套聚氯乙烯材料机械性能校正方法，属于电缆外护套材料评估技术领域。采集不同温度下聚氯乙烯材料的拉伸曲线数据，建立不同温度下聚氯乙烯应力应变曲线；对曲线数据预处理；分析不同温度下的聚氯乙烯应力应变曲线，获取不同温度下的转换参数使得不同温度下的曲线向同一温度下曲线位置靠近，所述转换参数包括旋转角度、缩放因子和平移量；获取待转换聚氯乙烯应力应变曲线，使用转换参数对曲线数据进行旋转、缩放和平移，得到转换后聚氯乙烯应力应变曲线。本发明通基于得到的旋转角度、缩放因子和平移量将已知温度曲线变换到其他温度的曲线，以实现不同温度之间的屈服强度变换和校正。

技术研发人员：苏国强,刘合金,刘洋,文祥宇,张林利,王峰,由新红,黄敏,张鹏平,于海东,刘文彬,张世栋,左新斌,孙勇,李立生
受保护的技术使用者：国网山东省电力公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15