一种层次化多维应变速率优选曲线筛选方法及装

本技术涉及数据处理，具体而言，涉及一种层次化多维应变速率优选曲线筛选方法及装置。背景技术：1、在汽车与航空航天领域中对材料性能的要求日益严苛，汽车在碰撞时其结构件的应变速率在0至500/s之间，而在航空条件下结构件的应变率往往会突破到5000/s以上。金属力学性能测试时采用准静态应变率(0.00025/s-0.0025/s)，与汽车与航空航天领域服役时的应变率相差过大，因此需要对材料高应变速率的力学性能进行测试。而对于金属材料，一般采用高速拉伸试验机、霍普金森杆、气炮试验机进行不同应变速率力学性能的测试。由于测试设备的差异、载荷传感器在高速下受应力波引起的数据振荡以及试验的随机误差，同一材料在不同应变速率下的拉伸曲线会出现振荡交错，并且应变速率越高，试验获取的拉伸曲线震动越明显。同时，同一应变率下基于重复进行的拉伸实验得到的曲线也会存在差异，这主要是实验环境条件的轻微波动，以及测试设备精度限制等因素共同导致的结果。2、在金属材料的应变率效应研究中，为了构建一组反映材料应变率敏感性的拉伸曲线，研究人员需要从每个应变速率条件下进行的多次实验中筛选出一条最具代表性的曲线。这一过程旨在确保所选曲线能够准确体现金属在不同加载速率下的力学行为，其中一个重要标准是筛选的低应变速率下的曲线应整体低于高应变速率的曲线。这种现象源于在低应变速率拉伸过程中，金属内部位错运动较为自由，使得材料通过塑性变形更有效地分散应力，从而导致较低的屈服强度和断裂强度。相反，在高应变速率下，受限的位错运动使得材料展现出更高的强度，因此相应的拉伸曲线位于更高的位置。3、然而，基于曲线的震荡误差和重复性试验存在的差异，准确筛选出符合金属应变率效应的一组曲线存在一定难度。这一筛选工作多依赖于实验人员的人工操作，当面对大量数据和明显震荡波动的曲线时，这种方法不仅效率低下，而且容易受到个人主观判断的影响，导致不同实验人员之间的筛选结果存在不一致性。技术实现思路1、本技术的目的在于，为了克服现有的技术缺陷，提供了一种层次化多维应变速率优选曲线筛选方法及装置，能够实现对来自不同应变速率测试的大量数据曲线的快速、精确筛选，且大幅度提高了数据处理的速度。2、本技术目的通过下述技术方案来实现：3、第一方面，本技术提出了一种层次化多维应变速率优选曲线筛选方法，所述方法包括：4、步骤s1、基于多个应变速率的多条曲线，利用pearson相关性分析从第1应变速率曲线中选取一条最佳曲线，所述第1应变速率为最低应变速率；5、步骤s2、基于最佳曲线对第n应变速率曲线进行筛选得到至少一条筛选后的第n应变速率曲线，其中，存在n＝2，3，…，n，n值越大表示应变速率越高，第n应变速率为最高应变速率；6、步骤s3、计算每条筛选后的第n应变速率曲线和最佳曲线的y值的差值绝对值，根据差值绝对值对筛选后的第n应变速率曲线进行二次筛选得到二次筛选后的第n应变速率曲线；7、步骤s4、将二次筛选后的第n应变速率曲线作为新的最佳曲线，替换掉步骤s2中的最佳曲线；8、步骤s5、按照应变速率从低至高的顺序重复执行步骤s2-s4，直至遍历完所有第n应变速率曲线，得到最佳曲线集合。9、在一种可能的实施方式中，步骤s1、基于多个应变速率的多条曲线，利用pearson相关性分析从第1应变速率曲线中选取一条最佳曲线的步骤，包括：10、基于多个应变速率的多条曲线，分别计算第1应变速率的多条曲线所对应的pearson相关系数；11、根据pearson相关系数构造相似性矩阵，并根据相似性矩阵求出对应的平均相关系数；12、提取出平均相关系数的最大值，将平均相关系数的最大值所对应的曲线作为最佳曲线。13、在一种可能的实施方式中，步骤s2、基于最佳曲线对第n应变速率曲线进行筛选得到至少一条筛选后的第n应变速率曲线之前，还包括：14、对第n应变速率曲线进行高斯滤波。15、在一种可能的实施方式中，步骤s2、基于最佳曲线对第n应变速率曲线进行筛选得到至少一条筛选后的第n应变速率曲线的步骤，包括：16、分别计算最佳曲线和第n应变速率曲线的积分；17、在第n应变速率曲线的积分大于最佳曲线的积分的情况下保留对应的第n应变速率曲线，得到筛选后的第n应变速率曲线。18、在一种可能的实施方式中，步骤s3、计算每条筛选后的第n应变速率曲线和最佳曲线的y值的差值绝对值，根据差值绝对值对筛选后的第n应变速率曲线进行二次筛选得到二次筛选后的第n应变速率曲线的步骤，包括：19、在相同的x轴区间且x轴区间的间隔一致的情况下计算筛选后的第n应变速率曲线和最佳曲线的y值的差值绝对值；20、在差值绝对值小于预设阈值的情况下，判断筛选后的第n应变速率曲线和最佳曲线不相交的曲线数量；21、若不相交的曲线数量等于零，则计算与最佳曲线相交的第n应变速率曲线的y轴平均值，将y轴平均值的最大值所对应的第n应变速率曲线作为二次筛选后的曲线；22、若不相交的曲线数量大于零，则计算与最佳曲线不相交的第n应变速率曲线的y轴平均值，将y轴平均值的最小值所对应的第n应变速率曲线作为二次筛选后的曲线。23、第二方面，本技术还提出了一种层次化多维应变速率优选曲线筛选装置，所述装置包括：24、最佳曲线选取模块，基于多个应变速率的多条曲线，利用pearson相关性分析从第1应变速率曲线中选取一条最佳曲线，所述第1应变速率为最低应变速率；25、第一筛选模块，用于基于最佳曲线对第n应变速率曲线进行筛选得到至少一条筛选后的第n应变速率曲线，其中，存在n＝2，3，…，n，n值越大表示应变速率越高，第n应变速率为最高应变速率；26、第二筛选模块，用于计算每条筛选后的第n应变速率曲线和最佳曲线的y值的差值绝对值，根据差值绝对值对筛选后的第n应变速率曲线进行二次筛选得到二次筛选后的第n应变速率曲线；27、最佳曲线替换模块，用于将二次筛选后的第n应变速率曲线作为新的最佳曲线，替换掉步骤s2中的最佳曲线；28、曲线集合生成模块，用于照应变速率从低至高的顺序，直至遍历完所有第n应变速率曲线，得到最佳曲线集合。29、在一种可能的实施方式中，最佳曲线选取模块，用于：30、基于多个应变速率的多条曲线，分别计算第1应变速率的多条曲线所对应的pearson相关系数；31、根据pearson相关系数构造相似性矩阵，并根据相似性矩阵求出对应的平均相关系数；32、提取出平均相关系数的最大值，将平均相关系数的最大值所对应的曲线作为最佳曲线。33、在一种可能的实施方式中，所述装置还包括：34、高斯滤波模块，对第n应变速率曲线进行高斯滤波。35、在一种可能的实施方式中，第一筛选模块，用于：36、分别计算最佳曲线和第n应变速率曲线的积分；37、在第n应变速率曲线的积分大于最佳曲线的积分的情况下保留对应的第n应变速率曲线，得到筛选后的第n应变速率曲线。38、在一种可能的实施方式中，第二筛选模块，用于：39、在相同的x轴区间且x轴区间的间隔一致的情况下计算筛选后的第n应变速率曲线和最佳曲线的y值的差值绝对值；40、在差值绝对值小于预设阈值的情况下，判断筛选后的第n应变速率曲线和最佳曲线不相交的曲线数量；41、若不相交的曲线数量等于零，则计算与最佳曲线相交的第n应变速率曲线的y轴平均值，将y轴平均值的最大值所对应的第n应变速率曲线作为二次筛选后的曲线；42、若不相交的曲线数量大于零，则计算与最佳曲线不相交的第n应变速率曲线的y轴平均值，将y轴平均值的最小值所对应的第n应变速率曲线作为二次筛选后的曲线。43、上述本技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本技术可采用并要求保护的方案；且本技术，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本技术所要保护的技术方案，在此不做穷举。44、本技术公开了一种层次化多维应变速率优选曲线筛选方法及装置，基于多个应变速率的多条曲线，利用pearson相关性分析从第1应变速率曲线中选取最佳曲线，对第n应变速率曲线进行筛选得到至少一条筛选后的第n应变速率曲线，计算每条筛选后的第n应变速率曲线和最佳曲线的y值的差值绝对值，根据差值绝对值对筛选后的第n应变速率曲线进行二次筛选得到二次筛选后的第n应变速率曲线，将二次筛选后的第n应变速率曲线作为新的最佳曲线，按照应变速率从低至高的顺序重复执行，直至遍历完所有第n应变速率曲线得到最佳曲线集合。能够实现对来自不同应变速率测试的大量数据曲线的快速、精确筛选，且大幅度提高数据处理的速度。