提高绘制应力 - 应变曲线数据的准确性以更好地分析流变参数

一、试验设备方面

1. 设备精度

   力传感器

   选择高精度的力传感器。力传感器的精度直接影响应力数据的测量准确性。应根据试验预期的应力范围选择合适量程且精度高（例如精度达到满量程的±0.1%或更高）的力传感器。定期对力传感器进行校准，校准周期可根据设备使用频率确定，如每半年或一年校准一次，以确保其测量的准确性。

   位移传感器

   位移传感器用于测量应变相关数据。同样要选用高精度的位移传感器，其分辨率应足够高，例如能够精确到0.01mm或更小的位移变化。位移传感器的安装要保证与试样的接触良好且垂直，避免在试验过程中发生松动或偏移，影响测量数据的准确性。

2. 设备稳定性

   加载系统

   加载系统应具有良好的稳定性，能够提供稳定的加载速率。例如，采用先进的电动伺服加载系统，其加载速率的波动范围应控制在极小范围内（如±0.5%以内）。在试验前对加载系统进行预热和预调试，确保在整个试验过程中加载速率的稳定。

   数据采集系统

   数据采集系统的采样频率要合适。采样频率过高会产生大量冗余数据，过低则可能遗漏关键数据。对于一般的等应变速率试验，根据应变变化速率，可选择每秒10 - 100次的采样频率。同时，数据采集系统要具有良好的抗干扰能力，避免外界电磁干扰等因素影响数据采集的准确性。

二、试样制备方面

1. 试样尺寸精度

   按照试验标准严格制备试样，确保试样尺寸的准确性。例如，对于圆柱形试样，其直径和高度的公差应控制在±0.1mm以内。使用高精度的模具和切割设备制备试样，并且在制备后对试样尺寸进行精确测量，剔除尺寸不符合要求的试样。

2. 试样均匀性

   在制备试样过程中，保证材料混合均匀。对于复合材料试样，如纤维增强的材料，要确保纤维在基体材料中的均匀分布。可采用机械搅拌与超声分散相结合的方法，使纤维均匀分散在基体中。对于沥青混合料等试样，要严格控制各组分的比例，并充分搅拌均匀，避免局部成分差异导致试验数据离散。

三、试验操作方面

1. 环境控制

   温度

   精确控制试验环境温度。许多材料的流变特性对温度非常敏感，例如高分子材料和沥青材料等。应将试验环境温度控制在设定温度的±1°C以内。对于一些高精度要求的试验，可采用恒温箱来确保试验过程中温度的恒定。

   湿度

   对于一些吸湿的材料，如某些聚合物和天然材料，湿度也会影响其流变性能。控制试验环境的湿度，例如将湿度控制在相对湿度40% - 60%的范围内，可通过除湿机或加湿器来调节湿度。

2. 试验过程操作规范

   在试验开始前，要确保试样在试验夹具中的安装正确且牢固。对于有特殊要求的试样，如需要施加预紧力的试样，预紧力的施加要按照标准规定的数值准确施加。在试验过程中，操作人员要避免对试验设备和试样的不必要干扰，如避免碰撞试验台等操作。

四、数据处理方面

1. 数据清洗

   对采集到的数据进行清洗，去除异常值。异常值可能是由于试验过程中的突发干扰（如短暂的电力波动）或试样局部缺陷引起的。可采用统计方法，如3σ准则（数据点偏离均值超过3倍标准差的数据视为异常值）来识别和剔除异常值。

2. 数据平滑

   在不影响数据本质特征的前提下，可对数据进行平滑处理。例如采用移动平均法或多项式拟合等方法，减少数据中的噪声干扰，使应力 - 应变曲线更加光滑，便于准确分析流变参数。但要注意平滑处理的程度，避免过度平滑导致数据失真。