计算机在压力容器应力测试中的应用研究

　　1概述

　　对压力容器进行测试分析，可对新设计的压力容器进行技术鉴定，对旧的压力容器进行安全鉴定，并用测试得到的大量实际数据来验证理论上的一些准则及对这些准则进行修正，使它更符合实际。传统的开关板电表和自动记录仪表的测量，不仅费工费时，而且对测试的参数不能进行分析处理，缺乏人工智能，测试精度也较低。

　　我们采用微型计算机组成测试系统，它具有以下优点:1.测试过程完全由程序控制来实现，使测量的灵活性和通用性更强。2.测点参数设定(如单位、标度变换系数、量程、报警参数值等)全部通过计算机的软件设计来完成，使数据采集系统的部分硬件软化.从而进一步提高系统的可靠性和稳定性。3.具有数据处理、打印报表和绘出高精度曲线的能力。4.利用自校和多次重复测试求平均值等方法进一步提高测试精度。5.利用微型计算机的随机存储器RAM，可以存储大量测试结果和中间结果，有利于实现快速多路测量。6.只要配备相应的接口外围设备，可以实现多种形式的数据存储。

　　2系统组成

　　系统框图见图(1)，首先自PC机经由RS232通信启动Intel8O31单片机系统工作，可按自动方式选择全部一百多个应变点.或按手动方式选取部分应变点。

　　一百多个应变传感器，通过变换产生的电压信号与七片AD7506(lx16多种开关)各输入端依次相连。74LS377的低四位被用来锁存所有多路开关的选通端，用74LS377的高三位经74LS138译码后分别选通各多路开关芯片，由于各多路开关芯片的输出端线或后与运算放大器的输入端相连，使应变传感器通过转换传来的电压信号顺序送到放大器，放大器的输出信　　号经采样/保持电路、AD574模/数转换电路转换为12位数据在8031程序控制下分高低字节分别存放在6264RAM中。

　　PC机查询到转换完毕的状态信号后经RS232通信口向8031发出转送数据命令，将本次8031采集到的全部数据传送给PC机，PC机对这些数据进行数字滤波，并根据定标系数和(1)式计算出相应的应力数值。

3压力容器应力测试理论依据

　　4用三次样东函数播值对测t数据处理样条函数擂值除了可保证样点(已知点)的函数值外，还保证样点上具有一阶的连续导数。三次样条插值公式是，对给定的插值序列(xi，yi)，i~O，l，2.··…n其中某一子区间【xi，yi十1〕上的三次多项式表示为(4)

　　无论进行何种插值运算，变化均匀平缓的线段容易获得理想的结果。分析本试验数据时可以看到，当椭圆长半轴方向(x轴方向)变化很小时，在椭圆曲线与圆柱母线连接处应力值有很大变化，对应的x—d曲线在此局部区域存在一个非常陡峭的突起，在插值函数导出时，为了使连接点光滑和连续，该插值函数被强迫产生一个突出的“过冲”，偏离了期望曲线(见图2)。