Software

Pro vyhodnocení zbytkových napětí odvrtávací metodou byl na pracovišti Nové technologie – výzkumné centrum na Západočeské univerzitě v Plzni vyvinut samostatný univerzální software HDM Eval. Software umožňuje načtení dat z binárního souboru měřicího systému HBM Restan SINT nebo z textového CSV souboru. Tyto údaje je možné upravit, zvolit parametry vyhodnocení a provést vyhodnocení zbytkových napětí. Program umožňuje zpracování uvolněných deformací a vyhodnocení zbytkových napětí pomocí metody ekvivalentních konstantních napětí a Integrální metody. Pro obě metody lze použít kalibrační koeficienty definované normou ASTM E837 nebo NTC kalibrační koeficienty. V případě požadavků jsme schopni do vyhodnocení integrovat uživatelské sady koeficientů pro specifické aplikace. Výsledky jsou vyjádřeny graficky a numericky. Program obsahuje nástroje pro uložení a načtení parametrů vyhodnocení, export výsledků a generování reportu.

Hlavní funkce softwaru

  • Plně grafické rozhraní včetně zobrazení měřených dat a výsledků vyhodnocení.
  • Načtení měřených dat z binárního souboru typu Restan SINT MTS3000 nebo z CSV souboru.
  • Uložení a načtení prostředí a použitých parametrů vyhodnocení.
  • Práce s měřenými daty: ořez, aproximace a interpolační krok pro vyhodnocení.
  • Volba kalibračních koeficientů: ASTM E837-08, ASTM E837-13a, koeficienty NTC (stanovené numerickou MKP simulací na pracovišti ZČU-NTC).
  • Volba metody vyhodnocení: ekvivalent uniform stress, integrální metoda.
  • Výpočet velikosti a směru zbytkových napětí.
  • Grafické a číselné zobrazení výsledků a jejich export.
  • Tvorba standardizovaného reportu v univerzálním formátu html.

Prostředí a funkce softwaru

Grafické uživatelské prostředí HDM Eval pro vyhodnocení zbytkových napětí odvrtávací metodou.

Software má jednoduché uživatelské prostředí, které se skládá z panelu rozděleného do třech částí: hlavní menu, panel zadávání parametrů a datový panel se záložkami.

V části hlavního menu je rozbalovací menu, kde se nachází položky pro práci se soubory, volbu sady kalibračních koeficientů a informace o softwaru. V části panelu pro zadávání parametrů jsou položky pro práci s měřenými daty, volba vyhodnocení a tlačítka pro provedení vyhodnocení zvolenou metodou. V části datového panelu se záložkami pak jsou informace o měření a zobrazení dat i výsledků vyhodnocení.

Software umožňuje načtení souboru měřených dat, který může být buď binární soubor měřicího systému HBM Restan SINT (*.dat) nebo textový soubor typu CSV o definovaném formátu. Dále je možné uložit a otevřít workspace, tedy nastavení softwaru a parametrů vyhodnocení. V menu Evaluation je možné zvolit si sadu kalibračních koeficientů pro vyhodnocení zbytkových napětí. Aktuálně jsou dostupné koeficienty:

  • ASTM E837-08
  • ASTM E837-13a
  • Uživatelské koeficienty, které byly na našem pracovišti získány pomocí výpočtů metodou konečných prvků.

Podrobnější informace k použití koeficientů jsou uvedeny např. v publikaci “Švantner M., Skála J., Hole drilling residual stress measurement - ASTM standards and evaluation uncertainties, proc. 52nd Int. Conf. EAN 2014, Marianske Lazne, Czech Republic, 2014.” Dále je možné si aktivovat nebo deaktivovat volbu Tikhonovy regularizace při vyhodnocení (viz ASTM E837).

Při načtení datového souboru z měřicího systému Restan SINT jsou načteny nejen měřená data, ale také informace o měření: operátor, místo měření, datum a popis měření, informace o tenzometrické růžici a odvrtávacím nástroji, počet kroků, rozměry otvoru a informace o materiálu a jeho vlastnostech. Tyto údaje se zobrazí v datovém panelu v záložce Information. Pokud při měření nejsou vyplněny, zůstanou políčka prázdná a lze je v softwaru HDM Eval doplnit nebo editovat. V záložce Relieved strian se graficky zobrazují měřené a upravené uvolněné deformace, v záložce Residual stress výsledky vyhodnocení zbytkových napětí. V záložce Results jsou zobrazeny numerické hodnoty vyhodnocení zbytkových napětí spolu s hodnotami interpolovaných uvolněných deformací.

Výsledky lze ukládat, prezentovat a předávat pomocí unifikovaného reportu ve formátu HTML. Ten je vygenerován volitelně v českém nebo anglickém jazyce příkazem Generate Report. Jedná se o kompletní zprávu z měření, kde jsou uvedeny všechny dostupné informace o měření:

Report - univerzální protokol v HTML formátu s parametry a výsledky měření zbytkových napětí odvrtávací metodou.
  • Základní informace (operátor, číslo protokolu, datum apod.)
  • Materiál (vlastnosti, zpracování)
  • Informace o měření (zařízení, rozměry otvoru apod.)
  • Metoda vyhodnocení
  • Grafy uvolněných deformací a vyhodnocených zbytkových napětí
  • Graf směru zbytkových napětí
  • Tabulka hloubkové závislosti uvolněných deformací a zbytkových napětí - tuto tabulku lze po označení zkopírovat a vložit do jiné aplikace (např. tabulkový editor) pro další zpracování.