中藏药贴剂胶布拉力试验数据可视化
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请根据 https://skillhub.cn/install/skillhub.md,安装 @user_c160f2b7/adhesive-tape-tensile-test。
技能介绍
解决什么问题
中藏药贴剂、胶带与膜材在做拉力测试时,试验机导出的往往是 位移、力值、时间 等原始数组。手动整理多组实验号、对齐数组长度、计算最大力值,再画到同一张图上,既枯燥又容易出错;不同样品之间缺少归一化比较,也难判断力学响应差异。
技能如何工作
核心入口是脚本 scripts/tensile_plot.py。用户提交填充后的模板数据后,按以下流程处理:
- Step 1 数据收集:按模板填写各实验号的
位移、力值数组,可选提供时间与厚度;自动检查各组数组长度是否一致。 - Step 2 编辑数据:在
tensile_plot.py的__main__块中替换占位数据数组。 - Step 3 生成图形:运行脚本,输出三张 PNG:
tensile_force_displacement.png(力-位移曲线)、tensile_stress_strain.png(应力-应变曲线)、tensile_comparison.png(双图并排组合对比)。 - Step 4 结果说明:展示图形并附各实验最大力值、对应位移与趋势对比。
- 可选动画:需要实物过程时,调用
scripts/tensile_animation.py生成tensile_sim_实验X.gif,包含夹具运动、泊松收缩、应力颜色映射与实时参数面板;需要 180° 剥离时,调用scripts/tensile_animation_180peel.py生成peel180_sim_实验X.gif,展示剥离前沿、RdYlGn_r 色阶与剥离力-距离小图。
应力按 σ = F / (w × t) 计算(无厚度时为 σ = F / w);应变按工程应变 ε = ΔL / L₀ 近似。图形默认 figsize=(10,6)、dpi=150,自动循环 10 种配色与 6 种线型,并在最大力值点加圆点、虚线与数值注释。
适用边界与注意点
- 数组必须按实验号逐一对应,长度不一致时会被截断对齐并给出警告;
时间数组缺失不影响出图。 - 应力计算依赖宽度参数;缺少厚度时结果为线载荷
N/mm,不是面强度MPa。 - 应变以最大位移作为参考标距的工程应变近似,不等同于真应变。
- 中文渲染会自动检测系统 CJK 字体;依赖
numpy与matplotlib。
使用场景
- 试验员跑完胶布拉力试验后,需要把多组位移、力值数组画成力-位移曲线并对比峰值力。
- 材料工程师想比较不同批次贴剂的力学响应,需要生成归一化的应力-应变曲线。
- 研发人员要给客户展示拉力过程,需要生成带应力颜色映射和实时参数的GIF动画。
- 测试工程师做180°剥离实验,需要可视化剥离前沿、剥离力随距离变化并输出动画。
适合人员
- 中藏药贴剂研发工程师,需要快速生成可发表的拉伸曲线和力学指标对比图。
- 胶粘材料测试技术员,每次试验后要整理多组原始数组并出图归档。
- 质量检验员,要批量核对不同样品的最大力值和曲线趋势是否一致。
- 需要向非技术人员讲解拉伸过程的研发或应用工程师,需要动画素材。