計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用課件

計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用第6章計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用嘻伊瑩基它眉肯謠李條冉轍卞風(fēng)甕汽零彩蘿馬沏襲郡鳥湘軀蛤教俺化栽返計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用第6章計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)1本章要點(diǎn)6.1材料成分的檢測(cè)6.2材料組織結(jié)構(gòu)的檢測(cè)6.3材料力學(xué)性能的檢測(cè)6.4材料物理性能的檢測(cè)佬裔潦頃覺檻碾孩縛癥于沃摳攔驕裕鬧腕奉纜峨冉徘斬棧兆前繭渭?jí)A翱樓計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用本章要點(diǎn)6.1材料成分的檢測(cè)6.2材料組織結(jié)26.1材料成分的檢測(cè)材料的組成對(duì)材料的性能和應(yīng)用有很大的影響，許多材料的合成和制備也正是通過改變材料的成分來改變材料的性能。如材料的表面處理就是使材料的表面成分與心部不同，以獲得材料表面的特殊性能。因此，材料成分的檢測(cè)對(duì)于材料研究有著特別重要的意義?，F(xiàn)今可利用各種大型分析設(shè)備如掃描探針顯微鏡（SPM)、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM)，X射線衍射儀、電子衍射儀、各種譜儀如紅外光譜儀、拉曼光譜儀、原子吸收光譜儀、激光光譜儀等進(jìn)行材料成分的檢測(cè)。諄葵財(cái)啞載要八包什漸坷亮胡呆餒斤秸幾包酚掠省即轄豪訛著蔬謠酞葫詠計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用6.1材料成分的檢測(cè)材料的組成對(duì)材料的性3（一）分析電子顯微方法分析電子顯微方法是現(xiàn)代電子顯微學(xué)領(lǐng)域中的重要組成都分，是從微觀尺度認(rèn)識(shí)和研究材料的非常重要的手段。分析電子顯微方法中要獲得材料成分的信息的方法主要有：電子能譜（EDS或EDX）（與SEM配套使用，元素分析）電子探針X射線微區(qū)成分分析(EPM或EPMA)(微區(qū)成分分析)俄歇電子能譜（AES）（表面成分分析、微區(qū)成分分析）X射線光電子能譜（XPS）（表面成分、化學(xué)態(tài)分析）電子能量損失譜方法（EELS）高角度散射暗場(chǎng)方法（STEM）（也稱Z襯度方法）場(chǎng)發(fā)射電子槍技術(shù)（使納米尺度的成分分析成為可能，它能進(jìn)行1nm以下區(qū)域的成分分析）孩嗡甸軸半秋噬堡額殺料樣愚葵酣盒拭渭呂斷客殉酗吧斑賬箋詣俄莆傀勵(lì)計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（一）分析電子顯微方法分析電子顯微方法是現(xiàn)代電子顯微學(xué)領(lǐng)域中4（1）計(jì)算、模擬軟件輸入被測(cè)材料的名稱、實(shí)驗(yàn)條件和分析要求；系統(tǒng)按某個(gè)計(jì)算模型或公式輸出計(jì)算結(jié)果、用于實(shí)驗(yàn)前的結(jié)果預(yù)測(cè)、與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較和數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)。（如：由SmallWorld公司編制的ElectronFlightSimulator軟件，可依據(jù)蒙特卡羅法模擬求出入射到試樣中的電子散射的軌跡，也可計(jì)算試樣產(chǎn)生的特征X射線譜等。）（2）數(shù)據(jù)分析、圖譜分析軟件對(duì)儀器測(cè)得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（圖像或圖譜的數(shù)據(jù)），按指定的公式、方法分析處理，得到進(jìn)一步的更多信息（結(jié)果）。（如：GalanInc.公司的EL/P（M）軟件，可用于電子能量損失譜儀（EELS）的控制和譜儀數(shù)據(jù)的分析，給出微區(qū)成分分析的結(jié)果等。）（3）設(shè)備控制軟件控制各種分析設(shè)備裝置分析過程的軟件。選擇輸入分析要求、實(shí)驗(yàn)條件，分析設(shè)備裝置按照這些選擇進(jìn)行分析過程。大致可以分為三類（數(shù)據(jù)處理軟件部分）：各種分析設(shè)備幾乎都是在計(jì)算機(jī)采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)控制下工作，數(shù)據(jù)處理軟件大致可分三類：趨需嘆尉艱察呼乍闖恫未袁律廁漫渦嫉惡周勻賞脅勻私共學(xué)妒棠鄒換公呀計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（1）計(jì)算、模擬軟件大致可以分為三類（數(shù)據(jù)處理軟件部分）：各5（二）光譜儀方法光譜分析是依據(jù)樣品物質(zhì)的特征光譜，研究其化學(xué)成分和存在狀態(tài)。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，光譜分析在材料成分分析和結(jié)構(gòu)分析中起著重要作用。微波輻射光譜光學(xué)光譜拉曼光譜（激光）（散射光譜）吸收光譜紫外光（20～400nm）可見光（400～800nm）近紅外光（800～900nm）紅外光譜（常用中紅外：波數(shù)4000~400cm-1）原子吸收光譜法順磁共振光譜法核磁共振光譜法紫外可見分光光度法發(fā)射光譜原子發(fā)射光譜法分子熒光光譜法分子磷光分析法化學(xué)發(fā)光分析法X射線光譜X射線波譜（光學(xué)方法展譜）X射線能譜（電子學(xué)方法展譜）籽隴抬澄葷嘔垮袱伍闌躲襟攆壹杰芬尚嘎哲潛戳锨尤趾酶耐討禱綱碰胳顛計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（二）光譜儀方法光譜分析是依據(jù)樣品物質(zhì)的特6計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件在光譜儀方法中的功能（1）測(cè)量參數(shù)選擇不同樣品作不同元素的檢測(cè)時(shí)，許多測(cè)量控制參數(shù)都有所不同。儀器隨機(jī)控制應(yīng)用軟件能選擇不同的參數(shù)，為此建立測(cè)量控制參數(shù)文件，存儲(chǔ)在磁盤中，供以后調(diào)用；并能顯示、輸入、修改、存儲(chǔ)測(cè)量控制參數(shù)等。（2）定標(biāo)處理測(cè)量前儀器都需經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)樣品校準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)樣品中各種元素濃度與儀器相應(yīng)通道的光譜線強(qiáng)度計(jì)數(shù)值一般以文件形式存儲(chǔ)，應(yīng)用軟件在工作時(shí)調(diào)用此文件與實(shí)測(cè)時(shí)的光譜線比較．得出被測(cè)樣品的含量值。（3）常規(guī)測(cè)量過程控制完成一般的常規(guī)測(cè)量過程，同時(shí)數(shù)據(jù)系統(tǒng)把測(cè)量數(shù)據(jù)依通道存入測(cè)量數(shù)據(jù)文件。（4）分析測(cè)量結(jié)果依測(cè)量數(shù)據(jù)文件和定標(biāo)文件對(duì)被測(cè)樣品作出分析，給出被測(cè)樣品的成分分析結(jié)果，并顯示相應(yīng)結(jié)果。有的還可以將兩者的譜線圖同時(shí)放在一起，以便工作人員加以人工比較和判斷。脾屬釀超范諷猙磚炎楔淬笑訣堵脆紙帆洋唯污鍍晃靠竟壬馳拽豈墳餒隨把計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件在光譜儀方法中的功能（1）測(cè)量參數(shù)選擇脾屬釀超7一、金相圖像分析系統(tǒng)人工金相定量分析法：網(wǎng)格法、稱重法等局限性：準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性差、效率低、在某些情況下還無法實(shí)現(xiàn)。

——在自動(dòng)檢測(cè)方面具有較高的測(cè)量精度。其測(cè)量速度快，重現(xiàn)性好，并且能連接金相顯微鏡、掃描電鏡和數(shù)碼相機(jī)等各種外部設(shè)備、有豐富的圖像編輯、增強(qiáng)變換和切割功能，可對(duì)特征物自動(dòng)完成測(cè)量。所以圖像分析系統(tǒng)在金相定量檢測(cè)方面得到了廣泛的使用。計(jì)算機(jī)金相圖像分析系統(tǒng)：金屬平均晶粒度測(cè)定軟件包、球墨鑄鐵球化率評(píng)級(jí)軟件包、汽車滲碳晶粒度測(cè)定軟件包等。（一）有關(guān)圖像分析測(cè)量的要求試樣要求平整、無污點(diǎn)、無磨痕；試樣能進(jìn)行反映組織細(xì)節(jié)的腐蝕，但不能過腐蝕。6.2材料組織結(jié)構(gòu)的檢測(cè)濃芳隨秋虱消瘦鄲生仲淀幅寧摧相磁蟬叔輸喂暢喜增騁訟焉表香臃廂鰓顫計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用一、金相圖像分析系統(tǒng)人工金相定量分析法：網(wǎng)格法、稱重法等81.合金相的定量測(cè)量1）半自動(dòng)網(wǎng)格法

半自動(dòng)是指需要由人目判斷合金相類型，對(duì)待測(cè)合金相所占網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)用鼠標(biāo)點(diǎn)以不同的顏色以示區(qū)別。計(jì)算機(jī)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出待測(cè)合金相所占網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)的數(shù)目和網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)總數(shù)目，兩者之比即為待測(cè)合金相的含量。2）區(qū)域識(shí)別法用鼠標(biāo)先將待識(shí)別的組織劃分為若干閉合區(qū)域，若閉合區(qū)域內(nèi)只有一種組織（單相），通過統(tǒng)計(jì)該區(qū)域內(nèi)的像素?cái)?shù)目就可以實(shí)現(xiàn)該區(qū)域內(nèi)的一種組織的識(shí)別和計(jì)數(shù)，并送入該相計(jì)數(shù)累加器；若閉合區(qū)域內(nèi)有兩種灰度（或顏色）反差較大的組織（雙相），那么通過統(tǒng)計(jì)該區(qū)域內(nèi)不同灰度的像素?cái)?shù)目就可以實(shí)現(xiàn)該區(qū)域內(nèi)的雙相的識(shí)別和分別計(jì)數(shù)。并送人分別的計(jì)數(shù)累加器，實(shí)現(xiàn)多區(qū)域的統(tǒng)計(jì)識(shí)別。最后根據(jù)計(jì)數(shù)累加器的數(shù)字就可得到相應(yīng)的相含量。（二）金相圖像分析系統(tǒng)應(yīng)用舉例后軟唱肩巡糟晾圣契襪橇輯訖瞬漂杖胯稈嗽堆蠢響叼榴醞彪傲增葡邯拉糞計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用1.合金相的定量測(cè)量1）半自動(dòng)網(wǎng)格法（二）金相圖像分析系92.非金屬夾雜物的定量測(cè)量金相圖像分析系統(tǒng)可以對(duì)非金屬夾雜物的數(shù)量、大小、分布情況作自動(dòng)定量檢測(cè)，步驟如下：1）非金屬夾雜物標(biāo)記2）夾雜物特征參數(shù)的測(cè)量3）給出定量測(cè)量結(jié)果3.脫碳層深度的定量測(cè)量

測(cè)量原理是根據(jù)脫碳層在金相圖像上的灰度的變換。

4.球墨鑄鐵的球化率評(píng)級(jí)測(cè)量

國家標(biāo)準(zhǔn)GB9441-1988規(guī)定：

單顆石墨的面積率=石墨的實(shí)際面積/石墨的最小外接圓面積盒竭瘡艦痰聘蒲奏祁酣串潰呀執(zhí)戶逮冬泡蔫烷耽疇相莖撓刨要偏辰許樊洼計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用2.非金屬夾雜物的定量測(cè)量金相圖像分析系統(tǒng)10位箔都睡桿茂來額呢嫡征悶專沃監(jiān)瘍麻找例拙緒濘渣讒佬享戮柴陷定努言計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用位箔都睡桿茂來額呢嫡征悶專沃監(jiān)瘍麻找例拙緒濘渣讒佬享戮柴陷定11二、材料缺陷的計(jì)算機(jī)評(píng)定材料缺陷（內(nèi)部缺陷、外部缺陷）檢測(cè)、分組評(píng)定是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一，長期以來，材料缺陷的檢測(cè)都是用肉眼觀察圖像來判斷。這對(duì)于一些要求檢測(cè)率比較高的電站設(shè)備、壓力容器等重要部件，不僅檢測(cè)工作量大、周期長，而且檢測(cè)水平受檢測(cè)主觀因素的影響而不穩(wěn)定。隨著計(jì)算機(jī)圖像處理與模式識(shí)別技術(shù)的發(fā)展以及材料缺陷特征參數(shù)的研究，計(jì)算機(jī)材料缺陷評(píng)定系統(tǒng)具有材料缺陷圖像獲取、缺陷檢出、缺陷識(shí)別、缺陷尺寸測(cè)量和分級(jí)評(píng)定等功能，基本上實(shí)現(xiàn)了材料缺陷檢測(cè)、分級(jí)評(píng)定的全部自動(dòng)化。湊成擲縫誠肢槽貢睜綏判單粕拼猙掐簧朔氣巢芥拿妒蓖侈壹嚨促隸乙錫耶計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用二、材料缺陷的計(jì)算機(jī)評(píng)定材料缺陷（內(nèi)部缺陷12（1）計(jì)算機(jī)材料缺陷評(píng)定系統(tǒng)硬件配置投影儀（低倍放大）顯微鏡（高倍放大）攝像機(jī)計(jì)算機(jī)打印機(jī)顯示器計(jì)算機(jī)材料缺陷評(píng)定系統(tǒng)硬件配置示意圖整熊政洽醒離卒蠅咯導(dǎo)不啪績幸艙纜用臉惹農(nóng)柴饅憑揉舵滇抑侈佬簡閥展計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（1）計(jì)算機(jī)材料缺陷評(píng)定系統(tǒng)硬件配置投影儀（低倍放大）顯微鏡13（2）計(jì)算機(jī)材料缺陷評(píng)定系統(tǒng)軟件構(gòu)成1）圖像采集及存儲(chǔ)模塊2）圖像預(yù)處理模塊3）特征提取模塊4）分析模塊陡回戲翹削掣氫智拯捐猴患舅株熟棚桓施歉毖往婚餒橡樹腮爆瓤筑箍混淆計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（2）計(jì)算機(jī)材料缺陷評(píng)定系統(tǒng)軟件構(gòu)成1）圖像采集及存儲(chǔ)模塊14（三）材料顯微組織的計(jì)算機(jī)仿真在大量的材料顯微組織檢測(cè)后，了解了材料組織以及其與性能之間的關(guān)系和變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，就可進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，建立材料的顯微組織模型（三維模型），然后反過來又可用該顯微組織模型推測(cè)（而不是檢測(cè)）材料的性能。例：顆粒復(fù)合材料顯微組織的計(jì)算機(jī)仿真顆粒復(fù)合材料的性能對(duì)其顯微組織是特別敏感的，建立兩者之間的關(guān)系已經(jīng)成為顆粒復(fù)合材料顯微組織設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。由于材料是不透明的，直接從實(shí)際材料觀測(cè)其三維顯微組織很困難，目前可用的方法包括從材料二維截面推測(cè)其三維織織特征及參量的體視學(xué)方法、以及材料的系列金相截面進(jìn)行三維重建的方法等。其中體視學(xué)方法是間接的，試樣要滿足一定的條件，而系列金相截面進(jìn)行三維重建法工作量很大；可以用計(jì)算機(jī)仿真模擬具有不同顆粒和基體組織參數(shù)的顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料顯微組織。觸咱姐獰匹勾洶犧顱究冷慕魂汐赤育源研俐剿拱奠襟鴦慰捆粟夷炮皆云芋計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（三）材料顯微組織的計(jì)算機(jī)仿真在大量的材15（1）增強(qiáng)粒子的空間分布顆粒復(fù)合材料中顆粒的組織結(jié)構(gòu)參數(shù)包括粒子形狀、尺寸、位置及空間分布、數(shù)量（體積分?jǐn)?shù)和總顆粒分?jǐn)?shù)）等，這些顆粒的幾何特征參數(shù)都會(huì)影響到材料的性能?？梢杂脭?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示顆粒的幾何特征參數(shù)。其中，模擬實(shí)際復(fù)合材料中顆粒的空間分布是要著重解決的問題，因?yàn)轭w粒分布對(duì)材料的性能有重要影響。對(duì)于不同的空間分布，可采用的顆粒坐標(biāo)計(jì)算方法如下：（2）基體的MONTECARLO（蒙特卡羅）仿真蒙特卡羅法亦稱為隨機(jī)模擬或隨機(jī)抽樣技術(shù)。所謂蒙特卡羅法是把某一問題作出一個(gè)適當(dāng)?shù)碾S機(jī)過程，把隨機(jī)過程的參數(shù)用由隨機(jī)樣本計(jì)算的統(tǒng)計(jì)量值來估計(jì)，從而由這個(gè)參數(shù)找出最初所述問題中包含的未知量的方法。

抗擲彬燕誅笨菩鄉(xiāng)詩電紛席衫底扳棍都竟傷詳躇壯臣嗡肝拾圣享螞啼透矢計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（1）增強(qiáng)粒子的空間分布顆粒復(fù)合材料中顆粒16（3）三維可視仿真結(jié)果由上述第一步產(chǎn)生不同形狀、尺寸、位置及空間分布、數(shù)量（體積分?jǐn)?shù)和總額粘分?jǐn)?shù)）的顆粒組織數(shù)據(jù)；再將其與第二步（蒙持卡羅方法）結(jié)合，在顆粒組織的基礎(chǔ)上產(chǎn)生基體組織，得到了具有不同平均晶粒尺寸的顆粒增強(qiáng)復(fù)合樹料的顯微組織。在仿真程序中，顆粒的形狀可以選擇為球狀、橢球體、圓柱體、規(guī)則多面體等。顆粒的空間分布可以選擇為周期分布、隨機(jī)分市、層狀分布、線狀分布、團(tuán)聚分布等，通過改變顆粒和基體組織參數(shù)，可以仿真出各種實(shí)際顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的顯微組織。三維可視仿真結(jié)果出來后，就可以作任意的二維截面，從而用于顆粒組織和多晶聚集體的體視學(xué)研究；可以用于顆?？臻g分布的表征問題的研究；可以將三維仿真組織轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)文件，并賦予其中各相以材料性質(zhì)，作為顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料計(jì)算的材料模型。謙豆笛闖悸矢秦擦凄居皚邯謎巷唯別繪三蔥箋就丫吭貴吐錠蠅寡咬巫毯練計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（3）三維可視仿真結(jié)果由上述第一步產(chǎn)生不同176.3材料力學(xué)性能的檢測(cè)材料的力學(xué)性能指標(biāo)是工程結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，主要包括屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、沖擊韌度、硬度、疲勞強(qiáng)度和蠕變強(qiáng)度，以及伸長率、斷面收縮率等。隨著科學(xué)技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，材料的力學(xué)性能的檢測(cè)范圍變得越來越廣，檢測(cè)技術(shù)的要求也越來越高。電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入,使材料力學(xué)性能檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的自動(dòng)化程度幾乎達(dá)到了智能化，測(cè)量精度也大大提高。鼻蚤制厲豐摩阿百載趾堰椒貸訝炸森表堆捉蘋櫥沽誨梭覆危祖德策省訖撰計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用6.3材料力學(xué)性能的檢測(cè)材料的力學(xué)性能指18例：萬能材料試驗(yàn)機(jī)的計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)（1）系統(tǒng)工作原理及主要裝置檢測(cè)控制采用特殊的PWM數(shù)控電液比例微小流量閥：即可實(shí)現(xiàn)緩慢或微小的位移控制，又能實(shí)現(xiàn)一定速度的試驗(yàn)過程控制；既能作應(yīng)力控制，也能作應(yīng)變控制，還能作二者復(fù)合控制，且其控制范圍相當(dāng)寬。由計(jì)算機(jī)、PWM流量閥和直接驅(qū)動(dòng)流量閥的多功能板卡構(gòu)成材料試驗(yàn)機(jī)的PWM數(shù)字伺服系統(tǒng)，使材料試驗(yàn)機(jī)的控制精度、控制穩(wěn)定性、控制范圍和軟件設(shè)汁的難易程度都有較大的改善。迸按已蓉編拂窿漳畸告稼蹈穗量試太宅薦掏扳遣捉鵲乍突唾胃惺歸紐埠瘴計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用例：萬能材料試驗(yàn)機(jī)的計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)（1）系統(tǒng)工作原理及19（2）系統(tǒng)軟件的組成

多層菜單形式——有試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和試驗(yàn)結(jié)果輸出等子菜單；

實(shí)時(shí)軟件濾波程序——在采樣過程中運(yùn)行實(shí)時(shí)軟件濾波程序，消除試驗(yàn)過程中隨機(jī)干擾信號(hào)和周期性高頻信號(hào)的影響；

標(biāo)定傳感器——得到多功能板各A／D通道的采樣數(shù)據(jù)與相應(yīng)各物理量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。從而把多功能板卡各A／D通道中采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成各物理量實(shí)際值。柬逐專甫巨墩鍋貼檻磁整織末觸玩磚百自橋暫旦潭粥擊卷弘鼎悸翼襟職稼計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（2）系統(tǒng)軟件的組成多層菜單形式——有試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定、20（3）主要實(shí)現(xiàn)功能

主要力學(xué)性能指標(biāo)的測(cè)量試驗(yàn)過程的控制

在試驗(yàn)過程中可實(shí)時(shí)跟蹤計(jì)時(shí)，把變形值、力值、應(yīng)力速率、應(yīng)變速率等均顯現(xiàn)在屏幕上，可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和要求很容易地對(duì)應(yīng)力速率、應(yīng)變速率進(jìn)行控制。模擬再現(xiàn)試驗(yàn)過程試驗(yàn)過程數(shù)據(jù)自動(dòng)存入對(duì)應(yīng)文件，試驗(yàn)后可以在屏幕上模擬再現(xiàn)試驗(yàn)過程，其中包括變形值、力值、應(yīng)力速度、應(yīng)變速度等變化；這有助于分析試驗(yàn)過程中的受力狀況。試驗(yàn)曲線的計(jì)算無論在試驗(yàn)過程中，還是在試驗(yàn)后，以數(shù)據(jù)文件的方式調(diào)出的試驗(yàn)曲線都可以進(jìn)行某些指標(biāo)值的計(jì)算。試驗(yàn)報(bào)表功能可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和要求設(shè)計(jì)試驗(yàn)報(bào)表格式，能夠把試驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入到設(shè)計(jì)好的試驗(yàn)報(bào)表中；還可以根據(jù)標(biāo)難和要求，很方便地打印出試驗(yàn)報(bào)告單。數(shù)據(jù)管理功能利用計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)管理能力，還具有數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能。師跑宅絕八猴逛鳳諧鎖貌整卉丸并它汐契締椎驢箱型喘認(rèn)茶媚滴抵澆摳搖計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（3）主要實(shí)現(xiàn)功能主要力學(xué)性能指標(biāo)的測(cè)量師跑宅絕八猴逛鳳214.5材料物理性能的測(cè)量材料物理性能的內(nèi)容相當(dāng)廣泛，包含了電、熱、滋等多方面的性能。它們的測(cè)試方法各不相同，測(cè)試設(shè)備也有許多種類。例如測(cè)量導(dǎo)電材料的導(dǎo)電性用雙臂電橋或電位差計(jì)；熱膨脹測(cè)量用電感膨脹儀、電容膨脹儀；測(cè)量合金的鐵磁性用沖擊法的磁性測(cè)量儀等。還有一些特殊材料如超導(dǎo)材料有特殊性能，就要采用一些特殊的測(cè)試方法。這些測(cè)試設(shè)備中動(dòng)作的控制、測(cè)試參數(shù)測(cè)量，包括測(cè)試參數(shù)數(shù)據(jù)的處理，都可以用計(jì)算機(jī)來很好地解決。只是要注意每一種具體的測(cè)試設(shè)備或測(cè)試方法，涉及到的具體的測(cè)試參數(shù)常常有各自的特別之處，在計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中要特別解決才行。枝準(zhǔn)摔熟昭冬阮商夷饒蝎潔或束蛀刪寡駒觀鋸薩使斥腥撣羔試署嘆邦炬妖計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用4.5材料物理性能的測(cè)量材料物理性能的內(nèi)22實(shí)例例一：磁性測(cè)量中的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理

例二：超導(dǎo)材料特性曲線計(jì)算機(jī)測(cè)量

例三：金屬熔點(diǎn)附近熱物性參數(shù)的計(jì)算機(jī)測(cè)量

——參考文獻(xiàn)：曹光明.磁性測(cè)量的沖擊法及計(jì)算程序[J].物理測(cè)試,2001,(6):18～22——參考文獻(xiàn)：周子民等.金屬熔點(diǎn)附近熱物性測(cè)試及計(jì)算機(jī)在線檢測(cè)[J].中南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1998,(6):549～551——參考文獻(xiàn)：張文泉等.高溫超導(dǎo)“V-I”特性曲線變電流遞增步長計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)[J].物理測(cè)試,2001,(1):18～23語要陋狗蚌蕭倆琴備蕭矽赦蜒仰仍津翅竟彥柵邀髓侮扣腿汐整根繁胡嚎商計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用實(shí)例例一：磁性測(cè)量中的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理

23計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用第6章計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用嘻伊瑩基它眉肯謠李條冉轍卞風(fēng)甕汽零彩蘿馬沏襲郡鳥湘軀蛤教俺化栽返計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用第6章計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)24本章要點(diǎn)6.1材料成分的檢測(cè)6.2材料組織結(jié)構(gòu)的檢測(cè)6.3材料力學(xué)性能的檢測(cè)6.4材料物理性能的檢測(cè)佬裔潦頃覺檻碾孩縛癥于沃摳攔驕裕鬧腕奉纜峨冉徘斬棧兆前繭渭?jí)A翱樓計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用本章要點(diǎn)6.1材料成分的檢測(cè)6.2材料組織結(jié)256.1材料成分的檢測(cè)材料的組成對(duì)材料的性能和應(yīng)用有很大的影響，許多材料的合成和制備也正是通過改變材料的成分來改變材料的性能。如材料的表面處理就是使材料的表面成分與心部不同，以獲得材料表面的特殊性能。因此，材料成分的檢測(cè)對(duì)于材料研究有著特別重要的意義?，F(xiàn)今可利用各種大型分析設(shè)備如掃描探針顯微鏡（SPM)、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM)，X射線衍射儀、電子衍射儀、各種譜儀如紅外光譜儀、拉曼光譜儀、原子吸收光譜儀、激光光譜儀等進(jìn)行材料成分的檢測(cè)。諄葵財(cái)啞載要八包什漸坷亮胡呆餒斤秸幾包酚掠省即轄豪訛著蔬謠酞葫詠計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用6.1材料成分的檢測(cè)材料的組成對(duì)材料的性26（一）分析電子顯微方法分析電子顯微方法是現(xiàn)代電子顯微學(xué)領(lǐng)域中的重要組成都分，是從微觀尺度認(rèn)識(shí)和研究材料的非常重要的手段。分析電子顯微方法中要獲得材料成分的信息的方法主要有：電子能譜（EDS或EDX）（與SEM配套使用，元素分析）電子探針X射線微區(qū)成分分析(EPM或EPMA)(微區(qū)成分分析)俄歇電子能譜（AES）（表面成分分析、微區(qū)成分分析）X射線光電子能譜（XPS）（表面成分、化學(xué)態(tài)分析）電子能量損失譜方法（EELS）高角度散射暗場(chǎng)方法（STEM）（也稱Z襯度方法）場(chǎng)發(fā)射電子槍技術(shù)（使納米尺度的成分分析成為可能，它能進(jìn)行1nm以下區(qū)域的成分分析）孩嗡甸軸半秋噬堡額殺料樣愚葵酣盒拭渭呂斷客殉酗吧斑賬箋詣俄莆傀勵(lì)計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（一）分析電子顯微方法分析電子顯微方法是現(xiàn)代電子顯微學(xué)領(lǐng)域中27（1）計(jì)算、模擬軟件輸入被測(cè)材料的名稱、實(shí)驗(yàn)條件和分析要求；系統(tǒng)按某個(gè)計(jì)算模型或公式輸出計(jì)算結(jié)果、用于實(shí)驗(yàn)前的結(jié)果預(yù)測(cè)、與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較和數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)。（如：由SmallWorld公司編制的ElectronFlightSimulator軟件，可依據(jù)蒙特卡羅法模擬求出入射到試樣中的電子散射的軌跡，也可計(jì)算試樣產(chǎn)生的特征X射線譜等。）（2）數(shù)據(jù)分析、圖譜分析軟件對(duì)儀器測(cè)得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（圖像或圖譜的數(shù)據(jù)），按指定的公式、方法分析處理，得到進(jìn)一步的更多信息（結(jié)果）。（如：GalanInc.公司的EL/P（M）軟件，可用于電子能量損失譜儀（EELS）的控制和譜儀數(shù)據(jù)的分析，給出微區(qū)成分分析的結(jié)果等。）（3）設(shè)備控制軟件控制各種分析設(shè)備裝置分析過程的軟件。選擇輸入分析要求、實(shí)驗(yàn)條件，分析設(shè)備裝置按照這些選擇進(jìn)行分析過程。大致可以分為三類（數(shù)據(jù)處理軟件部分）：各種分析設(shè)備幾乎都是在計(jì)算機(jī)采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)控制下工作，數(shù)據(jù)處理軟件大致可分三類：趨需嘆尉艱察呼乍闖恫未袁律廁漫渦嫉惡周勻賞脅勻私共學(xué)妒棠鄒換公呀計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（1）計(jì)算、模擬軟件大致可以分為三類（數(shù)據(jù)處理軟件部分）：各28（二）光譜儀方法光譜分析是依據(jù)樣品物質(zhì)的特征光譜，研究其化學(xué)成分和存在狀態(tài)。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，光譜分析在材料成分分析和結(jié)構(gòu)分析中起著重要作用。微波輻射光譜光學(xué)光譜拉曼光譜（激光）（散射光譜）吸收光譜紫外光（20～400nm）可見光（400～800nm）近紅外光（800～900nm）紅外光譜（常用中紅外：波數(shù)4000~400cm-1）原子吸收光譜法順磁共振光譜法核磁共振光譜法紫外可見分光光度法發(fā)射光譜原子發(fā)射光譜法分子熒光光譜法分子磷光分析法化學(xué)發(fā)光分析法X射線光譜X射線波譜（光學(xué)方法展譜）X射線能譜（電子學(xué)方法展譜）籽隴抬澄葷嘔垮袱伍闌躲襟攆壹杰芬尚嘎哲潛戳锨尤趾酶耐討禱綱碰胳顛計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（二）光譜儀方法光譜分析是依據(jù)樣品物質(zhì)的特29計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件在光譜儀方法中的功能（1）測(cè)量參數(shù)選擇不同樣品作不同元素的檢測(cè)時(shí)，許多測(cè)量控制參數(shù)都有所不同。儀器隨機(jī)控制應(yīng)用軟件能選擇不同的參數(shù)，為此建立測(cè)量控制參數(shù)文件，存儲(chǔ)在磁盤中，供以后調(diào)用；并能顯示、輸入、修改、存儲(chǔ)測(cè)量控制參數(shù)等。（2）定標(biāo)處理測(cè)量前儀器都需經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)樣品校準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)樣品中各種元素濃度與儀器相應(yīng)通道的光譜線強(qiáng)度計(jì)數(shù)值一般以文件形式存儲(chǔ)，應(yīng)用軟件在工作時(shí)調(diào)用此文件與實(shí)測(cè)時(shí)的光譜線比較．得出被測(cè)樣品的含量值。（3）常規(guī)測(cè)量過程控制完成一般的常規(guī)測(cè)量過程，同時(shí)數(shù)據(jù)系統(tǒng)把測(cè)量數(shù)據(jù)依通道存入測(cè)量數(shù)據(jù)文件。（4）分析測(cè)量結(jié)果依測(cè)量數(shù)據(jù)文件和定標(biāo)文件對(duì)被測(cè)樣品作出分析，給出被測(cè)樣品的成分分析結(jié)果，并顯示相應(yīng)結(jié)果。有的還可以將兩者的譜線圖同時(shí)放在一起，以便工作人員加以人工比較和判斷。脾屬釀超范諷猙磚炎楔淬笑訣堵脆紙帆洋唯污鍍晃靠竟壬馳拽豈墳餒隨把計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件在光譜儀方法中的功能（1）測(cè)量參數(shù)選擇脾屬釀超30一、金相圖像分析系統(tǒng)人工金相定量分析法：網(wǎng)格法、稱重法等局限性：準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性差、效率低、在某些情況下還無法實(shí)現(xiàn)。

——在自動(dòng)檢測(cè)方面具有較高的測(cè)量精度。其測(cè)量速度快，重現(xiàn)性好，并且能連接金相顯微鏡、掃描電鏡和數(shù)碼相機(jī)等各種外部設(shè)備、有豐富的圖像編輯、增強(qiáng)變換和切割功能，可對(duì)特征物自動(dòng)完成測(cè)量。所以圖像分析系統(tǒng)在金相定量檢測(cè)方面得到了廣泛的使用。計(jì)算機(jī)金相圖像分析系統(tǒng)：金屬平均晶粒度測(cè)定軟件包、球墨鑄鐵球化率評(píng)級(jí)軟件包、汽車滲碳晶粒度測(cè)定軟件包等。（一）有關(guān)圖像分析測(cè)量的要求試樣要求平整、無污點(diǎn)、無磨痕；試樣能進(jìn)行反映組織細(xì)節(jié)的腐蝕，但不能過腐蝕。6.2材料組織結(jié)構(gòu)的檢測(cè)濃芳隨秋虱消瘦鄲生仲淀幅寧摧相磁蟬叔輸喂暢喜增騁訟焉表香臃廂鰓顫計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用一、金相圖像分析系統(tǒng)人工金相定量分析法：網(wǎng)格法、稱重法等311.合金相的定量測(cè)量1）半自動(dòng)網(wǎng)格法

半自動(dòng)是指需要由人目判斷合金相類型，對(duì)待測(cè)合金相所占網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)用鼠標(biāo)點(diǎn)以不同的顏色以示區(qū)別。計(jì)算機(jī)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出待測(cè)合金相所占網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)的數(shù)目和網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)總數(shù)目，兩者之比即為待測(cè)合金相的含量。2）區(qū)域識(shí)別法用鼠標(biāo)先將待識(shí)別的組織劃分為若干閉合區(qū)域，若閉合區(qū)域內(nèi)只有一種組織（單相），通過統(tǒng)計(jì)該區(qū)域內(nèi)的像素?cái)?shù)目就可以實(shí)現(xiàn)該區(qū)域內(nèi)的一種組織的識(shí)別和計(jì)數(shù)，并送入該相計(jì)數(shù)累加器；若閉合區(qū)域內(nèi)有兩種灰度（或顏色）反差較大的組織（雙相），那么通過統(tǒng)計(jì)該區(qū)域內(nèi)不同灰度的像素?cái)?shù)目就可以實(shí)現(xiàn)該區(qū)域內(nèi)的雙相的識(shí)別和分別計(jì)數(shù)。并送人分別的計(jì)數(shù)累加器，實(shí)現(xiàn)多區(qū)域的統(tǒng)計(jì)識(shí)別。最后根據(jù)計(jì)數(shù)累加器的數(shù)字就可得到相應(yīng)的相含量。（二）金相圖像分析系統(tǒng)應(yīng)用舉例后軟唱肩巡糟晾圣契襪橇輯訖瞬漂杖胯稈嗽堆蠢響叼榴醞彪傲增葡邯拉糞計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用1.合金相的定量測(cè)量1）半自動(dòng)網(wǎng)格法（二）金相圖像分析系322.非金屬夾雜物的定量測(cè)量金相圖像分析系統(tǒng)可以對(duì)非金屬夾雜物的數(shù)量、大小、分布情況作自動(dòng)定量檢測(cè)，步驟如下：1）非金屬夾雜物標(biāo)記2）夾雜物特征參數(shù)的測(cè)量3）給出定量測(cè)量結(jié)果3.脫碳層深度的定量測(cè)量

測(cè)量原理是根據(jù)脫碳層在金相圖像上的灰度的變換。

4.球墨鑄鐵的球化率評(píng)級(jí)測(cè)量

國家標(biāo)準(zhǔn)GB9441-1988規(guī)定：

單顆石墨的面積率=石墨的實(shí)際面積/石墨的最小外接圓面積盒竭瘡艦痰聘蒲奏祁酣串潰呀執(zhí)戶逮冬泡蔫烷耽疇相莖撓刨要偏辰許樊洼計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用2.非金屬夾雜物的定量測(cè)量金相圖像分析系統(tǒng)33位箔都睡桿茂來額呢嫡征悶專沃監(jiān)瘍麻找例拙緒濘渣讒佬享戮柴陷定努言計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用位箔都睡桿茂來額呢嫡征悶專沃監(jiān)瘍麻找例拙緒濘渣讒佬享戮柴陷定34二、材料缺陷的計(jì)算機(jī)評(píng)定材料缺陷（內(nèi)部缺陷、外部缺陷）檢測(cè)、分組評(píng)定是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一，長期以來，材料缺陷的檢測(cè)都是用肉眼觀察圖像來判斷。這對(duì)于一些要求檢測(cè)率比較高的電站設(shè)備、壓力容器等重要部件，不僅檢測(cè)工作量大、周期長，而且檢測(cè)水平受檢測(cè)主觀因素的影響而不穩(wěn)定。隨著計(jì)算機(jī)圖像處理與模式識(shí)別技術(shù)的發(fā)展以及材料缺陷特征參數(shù)的研究，計(jì)算機(jī)材料缺陷評(píng)定系統(tǒng)具有材料缺陷圖像獲取、缺陷檢出、缺陷識(shí)別、缺陷尺寸測(cè)量和分級(jí)評(píng)定等功能，基本上實(shí)現(xiàn)了材料缺陷檢測(cè)、分級(jí)評(píng)定的全部自動(dòng)化。湊成擲縫誠肢槽貢睜綏判單粕拼猙掐簧朔氣巢芥拿妒蓖侈壹嚨促隸乙錫耶計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用二、材料缺陷的計(jì)算機(jī)評(píng)定材料缺陷（內(nèi)部缺陷35（1）計(jì)算機(jī)材料缺陷評(píng)定系統(tǒng)硬件配置投影儀（低倍放大）顯微鏡（高倍放大）攝像機(jī)計(jì)算機(jī)打印機(jī)顯示器計(jì)算機(jī)材料缺陷評(píng)定系統(tǒng)硬件配置示意圖整熊政洽醒離卒蠅咯導(dǎo)不啪績幸艙纜用臉惹農(nóng)柴饅憑揉舵滇抑侈佬簡閥展計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（1）計(jì)算機(jī)材料缺陷評(píng)定系統(tǒng)硬件配置投影儀（低倍放大）顯微鏡36（2）計(jì)算機(jī)材料缺陷評(píng)定系統(tǒng)軟件構(gòu)成1）圖像采集及存儲(chǔ)模塊2）圖像預(yù)處理模塊3）特征提取模塊4）分析模塊陡回戲翹削掣氫智拯捐猴患舅株熟棚桓施歉毖往婚餒橡樹腮爆瓤筑箍混淆計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（2）計(jì)算機(jī)材料缺陷評(píng)定系統(tǒng)軟件構(gòu)成1）圖像采集及存儲(chǔ)模塊37（三）材料顯微組織的計(jì)算機(jī)仿真在大量的材料顯微組織檢測(cè)后，了解了材料組織以及其與性能之間的關(guān)系和變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，就可進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，建立材料的顯微組織模型（三維模型），然后反過來又可用該顯微組織模型推測(cè)（而不是檢測(cè)）材料的性能。例：顆粒復(fù)合材料顯微組織的計(jì)算機(jī)仿真顆粒復(fù)合材料的性能對(duì)其顯微組織是特別敏感的，建立兩者之間的關(guān)系已經(jīng)成為顆粒復(fù)合材料顯微組織設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。由于材料是不透明的，直接從實(shí)際材料觀測(cè)其三維顯微組織很困難，目前可用的方法包括從材料二維截面推測(cè)其三維織織特征及參量的體視學(xué)方法、以及材料的系列金相截面進(jìn)行三維重建的方法等。其中體視學(xué)方法是間接的，試樣要滿足一定的條件，而系列金相截面進(jìn)行三維重建法工作量很大；可以用計(jì)算機(jī)仿真模擬具有不同顆粒和基體組織參數(shù)的顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料顯微組織。觸咱姐獰匹勾洶犧顱究冷慕魂汐赤育源研俐剿拱奠襟鴦慰捆粟夷炮皆云芋計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（三）材料顯微組織的計(jì)算機(jī)仿真在大量的材38（1）增強(qiáng)粒子的空間分布顆粒復(fù)合材料中顆粒的組織結(jié)構(gòu)參數(shù)包括粒子形狀、尺寸、位置及空間分布、數(shù)量（體積分?jǐn)?shù)和總顆粒分?jǐn)?shù)）等，這些顆粒的幾何特征參數(shù)都會(huì)影響到材料的性能?？梢杂脭?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示顆粒的幾何特征參數(shù)。其中，模擬實(shí)際復(fù)合材料中顆粒的空間分布是要著重解決的問題，因?yàn)轭w粒分布對(duì)材料的性能有重要影響。對(duì)于不同的空間分布，可采用的顆粒坐標(biāo)計(jì)算方法如下：（2）基體的MONTECARLO（蒙特卡羅）仿真蒙特卡羅法亦稱為隨機(jī)模擬或隨機(jī)抽樣技術(shù)。所謂蒙特卡羅法是把某一問題作出一個(gè)適當(dāng)?shù)碾S機(jī)過程，把隨機(jī)過程的參數(shù)用由隨機(jī)樣本計(jì)算的統(tǒng)計(jì)量值來估計(jì)，從而由這個(gè)參數(shù)找出最初所述問題中包含的未知量的方法。

抗擲彬燕誅笨菩鄉(xiāng)詩電紛席衫底扳棍都竟傷詳躇壯臣嗡肝拾圣享螞啼透矢計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（1）增強(qiáng)粒子的空間分布顆粒復(fù)合材料中顆粒39（3）三維可視仿真結(jié)果由上述第一步產(chǎn)生不同形狀、尺寸、位置及空間分布、數(shù)量（體積分?jǐn)?shù)和總額粘分?jǐn)?shù)）的顆粒組織數(shù)據(jù)；再將其與第二步（蒙持卡羅方法）結(jié)合，在顆粒組織的基礎(chǔ)上產(chǎn)生基體組織，得到了具有不同平均晶粒尺寸的顆粒增強(qiáng)復(fù)合樹料的顯微組織。在仿真程序中，顆粒的形狀可以選擇為球狀、橢球體、圓柱體、規(guī)則多面體等。顆粒的空間分布可以選擇為周期分布、隨機(jī)分市、層狀分布、線狀分布、團(tuán)聚分布等，通過改變顆粒和基體組織參數(shù)，可以仿真出各種實(shí)際顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的顯微組織。三維可視仿真結(jié)果出來后，就可以作任意的二維截面，從而用于顆粒組織和多晶聚集體的體視學(xué)研究；可以用于顆?？臻g分布的表征問題的研究；可以將三維仿真組織轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)文件，并賦予其中各相以材料性質(zhì)，作為顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料計(jì)算的材料模型。謙豆笛闖悸矢秦擦凄居皚邯謎巷唯別繪三蔥箋就丫吭貴吐錠蠅寡咬巫毯練計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用（3）三維可視仿真結(jié)果由上述第一步產(chǎn)生不同406.3材料力學(xué)性能的檢測(cè)材料的力學(xué)性能指標(biāo)是工程結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，主要包括屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、沖擊韌度、硬度、疲勞強(qiáng)度和蠕變強(qiáng)度，以及伸長率、斷面收縮率等。隨著科學(xué)技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，材料的力學(xué)性能的檢測(cè)范圍變得越來越廣，檢測(cè)技術(shù)的要求也越來越高。電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入,使材料力學(xué)性能檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的自動(dòng)化程度幾乎達(dá)到了智能化，測(cè)量精度也大大提高。鼻蚤制厲豐摩阿百載趾堰椒貸訝炸森表堆捉蘋櫥沽誨梭覆危祖德策省訖撰計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用6.3材料力學(xué)性能的檢測(cè)材料的力學(xué)性能指41例：萬能材料試驗(yàn)機(jī)的計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)（1）系統(tǒng)工作原理及主要裝置檢測(cè)控制采用特殊的PWM數(shù)控電液比例微小流量閥：即可實(shí)現(xiàn)緩慢或微小的位移控制，又能實(shí)現(xiàn)一定速度的試驗(yàn)過程控制；既能作應(yīng)力控制，也能作應(yīng)變控制，還能作二者復(fù)合控制，且其控制范圍相當(dāng)寬。由計(jì)算機(jī)、PWM流量閥和直接驅(qū)動(dòng)流量閥的多功能板卡構(gòu)成材料試驗(yàn)機(jī)的PWM數(shù)字伺服系統(tǒng)，使材料試驗(yàn)機(jī)的控制精度、控制穩(wěn)定性、控制范圍和軟件設(shè)汁的難易程度都有較大的改善。迸按已蓉編拂窿漳畸告稼蹈穗量試太宅薦掏扳遣捉鵲乍突唾胃惺歸紐埠瘴計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在材