【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及材料力學測試，尤其涉及一種顆粒的楊氏彈性模量測量方法、裝置、設備與存儲介質。
技術介紹
1、在顆粒集合體的細觀力學分析和離散元模擬、以及顆粒材料在石油工程中作為支撐劑的力學分析等研究中，需要測量顆粒的楊氏彈性模量，以楊氏彈性模量作為力學參數進行上述研究。
2、現有楊氏彈性模量的測量方式，如靜態拉伸、壓縮法、動態共振法、納米壓痕方法。其中，由于靜態拉伸、壓縮法、動態共振法等均對顆粒的形狀、大小的要求較多，均無法直接應用于所有顆粒的楊氏彈性模量的測量，通用性差；納米壓痕方法雖然可以對顆粒的楊氏彈性模量進行測量，但由于納米壓痕法所使用到的納米壓痕儀的價格昂貴，導致通過納米壓痕法測量顆粒的楊氏彈性模量的測量成本較高，并且納米壓痕法對待測量的顆粒的表面要進行表面拋光處理，對光滑度要求較高、實驗操作復雜，導致通過納米壓痕法測量顆粒的楊氏彈性模量的測量不夠便捷的問題。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種顆粒的楊氏彈性模量測量方法、裝置、設備與存儲介質，能夠精準控制與顆粒的接觸條件，實現高效、準確地測量顆粒的楊氏彈性模量的目的；并且，本專利技術所提供的顆粒的楊氏彈性模量測量方法，所使用到的數碼顯微鏡、位移傳感器、荷載傳感器、數據采集器和接觸平板等測量儀器的價格遠低于納米壓痕儀的價格，很大程度上降低了顆粒的楊氏彈性模量的測量成本；此外，本專利技術所提供的顆粒的楊氏彈性模量測量方法，無需測量人員具備專業的知識儲備，各儀器的使用難度小、測量操作簡單，也很大程度上降低了顆粒的楊
2、根據本專利技術的第一方面，提供了一種顆粒的楊氏彈性模量測量方法，所述方法包括：
3、利用數碼顯微鏡對待測顆粒進行長度測量得到所述待測顆粒的長軸長度和短軸長度；
4、利用數碼顯微鏡拍攝所述待測顆粒得到所述待測顆粒的正視輪廓圖和側視輪廓圖，并根據所述長軸長度、所述短軸長度、所述正視輪廓圖、所述側視輪廓圖和預設像素長度，確定所述待測顆粒的等效曲率半徑；
5、在所述待測顆粒被接觸平板豎向壓縮時，利用數據采集器獲取位移傳感器對所述接觸平板進行位移量測得到的總位移，并利用所述數據采集器獲取荷載傳感器測量的所述待測顆粒被施加的荷載，其中，所述接觸平板的材料為高硬度材料；
6、根據所述等效曲率半徑、所述總位移、所述荷載和預設參數，確定所述待測顆粒與所述接觸平板接觸的折合模量；
7、根據所述折合模量、所述待測顆粒的泊松比、所述接觸平板的楊氏彈性模量和泊松比，確定所述待測顆粒的楊氏彈性模量。
8、根據本專利技術的第二方面，提供了一種顆粒的楊氏彈性模量測量裝置，所述裝置包括：
9、長度測量模塊，用于利用數碼顯微鏡對待測顆粒進行長度測量得到所述待測顆粒的長軸長度和短軸長度；
10、第一確定模塊，用于利用數碼顯微鏡拍攝所述待測顆粒得到所述待測顆粒的正視輪廓圖和側視輪廓圖，并根據所述長軸長度、所述短軸長度、所述正視輪廓圖、所述側視輪廓圖和預設像素長度，確定所述待測顆粒的等效曲率半徑；
11、位移和荷載獲取模塊，用于在所述待測顆粒被接觸平板豎向壓縮時，利用數據采集器獲取位移傳感器對所述接觸平板進行位移量測得到的總位移，并利用所述數據采集器獲取荷載傳感器測量的所述待測顆粒被施加的荷載，其中，所述接觸平板的材料為高硬度材料；
12、第二確定模塊，用于根據所述等效曲率半徑、所述總位移、所述荷載和預設參數，確定所述待測顆粒與所述接觸平板接觸的折合模量；
13、第三確定模塊，用于根據所述折合模量、所述待測顆粒的泊松比、所述接觸平板的楊氏彈性模量和泊松比，確定所述待測顆粒的楊氏彈性模量。
14、根據本專利技術的第三方面，提供了一種電子設備，包括處理器與存儲器，
15、所述存儲器，用于存儲代碼和相關數據；
16、所述處理器，用于執行所述存儲器中的代碼用以實現如本專利技術實施例中任一所述的顆粒的楊氏彈性模量測量方法。
17、根據本專利技術的第四方面，提供了一種存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執行時實現如本專利技術實施例中任一所述的顆粒的楊氏彈性模量測量方法。
18、本專利技術實施例中，能夠利用數碼顯微鏡對待測顆粒進行長度測量得到待測顆粒的長軸長度和短軸長度，再利用數碼顯微鏡拍攝待測顆粒得到待測顆粒的正視輪廓圖和側視輪廓圖，并根據長軸長度、短軸長度、正視輪廓圖、側視輪廓圖和預設像素長度，確定等效曲率半徑，相當于實現在三維空間中確定待測顆粒的等效曲率半徑的目的，且數碼顯微鏡的測量準確率高、拍攝所得到的圖像清晰度高，則根據長軸長度、短軸長度、正視輪廓圖、側視輪廓圖和預設像素長度，所確定的等效曲率半徑的準確率和可靠性更高，提高待測顆粒的等效曲率半徑的準確率和可靠性；然后在待測顆粒被接觸平板豎向壓縮時，利用數據采集器獲取位移傳感器對接觸平板進行位移量測得到的總位移，并利用數據采集器獲取荷載傳感器測量的待測顆粒被施加的荷載，由于接觸平板的材料為高硬度材料，可以精準控制與待測顆粒的接觸條件，則提高了總位移的準確率，根據等效曲率半徑、總位移、荷載和預設參數，確定待測顆粒與接觸平板接觸的折合模量，進而根據折合模量、待測顆粒的泊松比、接觸平板的楊氏彈性模量和泊松比，更準確地確定待測顆粒的楊氏彈性模量，相當于通過保證確定待測顆粒楊氏彈性模量所需的各個參數的數值準確率和可靠性的方式，保證根據各個參數所確定的待測顆粒的楊氏彈性模量的準確率和可靠性，實現高效、準確地測量顆粒的楊氏彈性模量的目的；并且，本專利技術所提供的顆粒的楊氏彈性模量測量方法，所使用到的數碼顯微鏡、位移傳感器、荷載傳感器、數據采集器和接觸平板等測量儀器的價格遠低于納米壓痕儀的價格，很大程度上降低了顆粒的楊氏彈性模量的測量成本，解決由于納米壓痕法所使用到的納米壓痕儀的價格昂貴，導致通過納米壓痕法測量顆粒的楊氏彈性模量的測量成本較高的問題；此外，本專利技術所提供的顆粒的楊氏彈性模量測量方法，無需測量人員具備專業的知識儲備，只需按照操作步驟執行就可對待測顆粒的楊氏彈性模量進行測量，得到待測顆粒的楊氏彈性模量，各儀器的使用難度小、測量操作簡單，也很大程度上降低了顆粒的楊氏彈性模量的測量難度，提高測量顆粒的楊氏彈性模量的便捷性，解決由于納米壓痕法對待測量的顆粒的表面光滑度要求較高、測量操作復雜，導致通過納米壓痕法測量顆粒的楊氏彈性模量的測量不夠便捷的問題；最后，由于待測顆粒的形狀、大小以及表面光滑度不會對數碼顯微鏡測量待測顆粒的長度和拍攝待測顆粒的圖像造成影響，因此，本專利技術所提供的顆粒的楊氏彈性模量測量本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種顆粒的楊氏彈性模量測量方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，所述根據所述長軸長度、所述短軸長度、所述正視輪廓圖、所述側視輪廓圖和預設像素長度，確定所述待測顆粒的等效曲率半徑，包括：
3.根據權利要求2所述的方法，所述根據所述圖長軸、所述第一擬合圓、所述第二擬合圓和所述預設像素長度，確定所述待測顆粒的第一上曲率半徑和第一下曲率半徑，包括：
4.根據權利要求2所述的方法，所述根據所述圖短軸、所述第三擬合圓、所述第四擬合圓和所述預設像素長度，確定所述待測顆粒的第二上曲率半徑和第二下曲率半徑，包括：
5.根據權利要求2所述的方法，所述等效曲率半徑包括上等效曲率半徑和下等效曲率半徑，所述根據所述第一上曲率半徑、所述第一下曲率半徑、所述第二上曲率半徑和所述第二下曲率半徑，確定所述待測顆粒的等效曲率半徑，包括：
6.根據權利要求5所述的方法，所述根據所述等效曲率半徑、所述總位移、所述荷載和預設參數，確定所述待測顆粒與所述接觸平板接觸的折合模量，包括：
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述接觸平板為藍寶石襯底基片。
9.一種顆粒的楊氏彈性模量測量裝置，其特征在于，所述裝置包括：
10.一種電子設備，其特征在于，包括處理器與存儲器，
11.一種存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執行時實現權利要求1至8任一項所述的顆粒的楊氏彈性模量測量方法。
...【技術特征摘要】
1.一種顆粒的楊氏彈性模量測量方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，所述根據所述長軸長度、所述短軸長度、所述正視輪廓圖、所述側視輪廓圖和預設像素長度，確定所述待測顆粒的等效曲率半徑，包括：
3.根據權利要求2所述的方法，所述根據所述圖長軸、所述第一擬合圓、所述第二擬合圓和所述預設像素長度，確定所述待測顆粒的第一上曲率半徑和第一下曲率半徑，包括：
4.根據權利要求2所述的方法，所述根據所述圖短軸、所述第三擬合圓、所述第四擬合圓和所述預設像素長度，確定所述待測顆粒的第二上曲率半徑和第二下曲率半徑，包括：
5.根據權利要求2所述的方法，所述等效曲率半徑包括上等效曲率半徑和下等效曲率半徑，所述根據所述第一上曲率半徑、所述第一下曲率半徑、所述第二上曲率半徑和所述第二下...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧益兵，張姣，賈敏才，劉春龍，劉波，
申請(專利權)人：上海城建職業學院，
類型：發明
國別省市：
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