【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及力学数据处理，尤其涉及一种基于力学模型的力学实验数据前处理方法。
技术介绍
1、在力学实验中，力学实验数据的准确性和可靠性对于研究和应用至关重要，而在实际应用中，力学实验数据通常受到多种因素的影响，包括测量仪器的精度、环境变化以及实验操作的不确定性，通过结合力学模型和数据处理技术，实现对力学实验数据的精准预处理，并根据力学实验的实际情况和力学理论，建立与实验数据相关的力学模型，该模型能够描述实验中涉及的力学行为和响应，提供对数据处理的理论依据。利用构建的力学模型对力学实验数据进行模型驱动的预处理，通过模型预测和拟合，识别并去除数据中的噪声和系统误差，从而提高力学实验数据的准确性和可靠性。同时，还通过应用力学模型对力学实验数据进行校正，调整实验结果中的偏差和误差，确保数据前处理过程中的灵活性和适应性。然而，传统的力学实验数据前处理方法缺乏对力学实验数据噪声分布的深入理解，无法有效去除其中的噪声和误差，从而导致数据前处理结果无法充分反映力学行为的真实情况。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术有必要提供一种基于力学模型的力学实验数据前处理方法，以解决至少一个上述技术问题。
2、为实现上述目的，一种基于力学模型的力学实验数据前处理方法，包括以下步骤：
3、步骤s1：获取力学实验设置条件以及力学实验测量目标，并根据力学实验设置条件以及力学实验测量目标进行力学模型标定建立，以得到应力-应变实验力学模型；通过从力学实验设备中实时记录力学实验参数数据，并将力
4、步骤s2：利用数据处理单元对力学实验参数数据进行噪声点半径圆滤波处理，得到力学实验参数噪声滤波数据；对力学实验参数噪声滤波数据进行插值补偿及标准化处理，得到力学实验参数标准化数据；
5、步骤s3：基于力学实验参数标准化数据对应力-应变实验力学模型进行力学实验拟合处理，得到应力-应变力学实验拟合输出预测数据，其中应力-应变力学实验拟合输出预测数据包括应力-应变力学实验模型预测弹性模量以及应力-应变力学实验模型预测阻尼系数；基于应力-应变力学实验拟合输出预测数据对力学实验参数数据进行模型预测误差分析，得到应力-应变力学实验模型预测误差数据；
6、步骤s4：基于应力-应变力学实验模型预测误差数据对力学实验参数数据进行误差修正优化，得到力学实验参数误差修正数据。
7、进一步的，步骤s1包括以下步骤：
8、步骤s11：获取力学实验设置条件以及力学实验测量目标；
9、步骤s12：对力学实验设置条件进行力学特性影响解析处理，得到力学实验条件力学特性影响描述数据；
10、步骤s13：基于力学实验条件力学特性影响描述数据对力学实验测量目标进行力学影响特征映射分析，得到力学实验测量目标在不同力学实验条件下的力学特性影响特征数据；
11、步骤s14：根据力学实验测量目标获取初始的力学模型，并基于力学实验测量目标在不同力学实验条件下的力学特性影响特征数据对初始的力学模型进行动态响应标定建立，以得到应力-应变实验力学模型；
12、步骤s15：通过从力学实验设备中实时记录力学实验参数数据，并将力学实验参数数据同步到数据处理单元。
13、进一步的，步骤s14中所述的基于力学实验测量目标在不同力学实验条件下的力学特性影响特征数据对初始的力学模型进行动态响应标定建立包括以下步骤：
14、基于力学实验测量目标在不同力学实验条件下的力学特性影响特征数据对初始的力学模型进行力学适用条件限制分析，得到力学模型在不同力学实验条件下的力学实验适用约束条件；
15、基于力学模型在不同力学实验条件下的力学实验适用约束条件对初始的力学模型进行动态响应参数标定分析，得到力学模型在不同力学实验条件下的力学适用动态响应标定参数；
16、根据力学模型在不同力学实验条件下的力学适用动态响应标定参数对初始的力学模型进行逐步响应标定优化，以建立得到应力-应变实验力学模型。
17、进一步的，步骤s2包括以下步骤：
18、步骤s21：利用数据处理单元对力学实验参数数据进行噪声频域分布分析，得到力学实验参数噪声频域分布谱图；
19、步骤s22：对力学实验参数噪声频域分布谱图进行噪声点定位标注处理，得到力学实验参数频域分布噪声点标注谱图；
20、步骤s23：基于力学实验参数频域分布噪声点标注谱图对相对应的力学实验参数数据进行噪声点半径圆滤波处理，得到力学实验参数噪声滤波数据；
21、步骤s24：对力学实验参数噪声滤波数据进行数据缺失点识别分析，得到力学实验参数数据缺失点；基于力学实验参数数据缺失点对力学实验参数噪声滤波数据进行缺失点位插值补偿处理，得到力学实验参数插值补偿数据；
22、步骤s25：对力学实验参数插值补偿数据进行标准化处理，得到力学实验参数标准化数据。
23、进一步的，步骤s23包括以下步骤：
24、步骤s231：对力学实验参数频域分布噪声点标注谱图内的任意两个相邻噪声点位进行点位距离量化计算，得到力学实验参数频域谱图内任意两个相邻噪声点之间的点位距离度量值；
25、步骤s232：根据预设的噪声点位距离滤波阈值对力学实验参数频域谱图内任意两个相邻噪声点之间的点位距离度量值进行比较判断，当任意两个相邻噪声点之间的点位距离度量值大于预设的噪声点位距离滤波阈值时，则不做任何处理；当任意两个相邻噪声点之间的点位距离度量值小于或等于预设的噪声点位距离滤波阈值时，则将对应两个相邻噪声点之间的点位距离度量值作为噪声点半径；
26、步骤s233：通过以噪声点半径为基础在力学实验参数频域分布噪声点标注谱图内相对应的任意两个相邻噪声点位处绘制半径圆区域，以得到力学谱图噪声点半径圆区域；
27、步骤s234：对力学谱图噪声点半径圆区域内存在的力学实验参数数据点进行时间戳提取处理，得到力学实验参数噪声点半径圆区域数据点时间戳；
28、步骤s235：基于力学实验参数噪声点半径圆区域数据点时间戳对相对应的力学实验参数数据进行时间戳同步滤波处理，得到力学实验参数噪声滤波数据。
29、进一步的，步骤s24中所述的基于力学实验参数数据缺失点对力学实验参数噪声滤波数据进行缺失点位插值补偿处理包括以下步骤：
30、对力学实验参数数据缺失点进行空间分布分析，得到力学实验参数缺失点空间分布位置；
31、基于力学实验参数缺失点空间分布位置对力学实验参数噪声滤波数据进行缺失点位左右极限量化计算，得到力学实验参数缺失点位左极限值以及力学实验参数缺失点位右极限值；
32、对力学实验参数缺失点位左极限值以及力学实验参数缺失点位右极限值进行算术平均计算，得到力学实验参数缺失点位极限平均值；
33、基于力学实验参数缺失点位极限平均值对力学实验参数噪声滤波数据内相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于力学模型的力学实验数据前处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于力学模型的力学实验数据前处理方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于力学模型的力学实验数据前处理方法，其特征在于，步骤S14中所述的基于力学实验测量目标在不同力学实验条件下的力学特性影响特征数据对初始的力学模型进行动态响应标定建立包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的基于力学模型的力学实验数据前处理方法，其特征在于，步骤S2包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于力学模型的力学实验数据前处理方法，其特征在于，步骤S23包括以下步骤：
6.根据权利要求4所述的基于力学模型的力学实验数据前处理方法，其特征在于，步骤S24中所述的基于力学实验参数数据缺失点对力学实验参数噪声滤波数据进行缺失点位插值补偿处理包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的基于力学模型的力学实验数据前处理方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：
8.根据权利要求1所述的基于力学模型的力学实验数据前
9.根据权利要求8所述的基于力学模型的力学实验数据前处理方法，其特征在于，所述的应力-应变实验模型阻尼系数计算公式具体为：
10.根据权利要求1所述的基于力学模型的力学实验数据前处理方法，其特征在于，步骤S4包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于力学模型的力学实验数据前处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于力学模型的力学实验数据前处理方法，其特征在于，步骤s1包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于力学模型的力学实验数据前处理方法，其特征在于，步骤s14中所述的基于力学实验测量目标在不同力学实验条件下的力学特性影响特征数据对初始的力学模型进行动态响应标定建立包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的基于力学模型的力学实验数据前处理方法，其特征在于，步骤s2包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于力学模型的力学实验数据前处理方法，其特征在于，步骤s23包括以下步骤：
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：张巍，和敏，张保良，刘学哲，洪兰东，徐清灵，王召国，
申请(专利权)人：聊城大学，
类型：发明
国别省市：
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