一种基于温度变化和材料纤维强度模型的构建方法技术

本发明专利技术提供了一种基于温度变化和材料纤维强度模型的构建方法，包括：获取目标材料的几何特征以及确定几何特征中每个立体点的点信息，并建立目标材料的材料结构模型，对材料结构模型进行有限元分析，获取得到基于不同立体点的导热数组以及强度数组；根据目标材料的结构布局进行宏观分析，确定待分析面以及待分析面中的粗框选区域；确定对应粗框选区域的第一异常，对粗框选区域的区域边缘进行第二异常分析，得到曲线集合，对目标材料进行温度升高及温度降低，获取得到曲线集合；根据所有曲线集合及模型，构建得到温度变化和材料纤维强度模型。保证模型构建的可靠性，保证后续针对某个材料的有效针对性。个材料的有效针对性。个材料的有效针对性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于温度变化和材料纤维强度模型的构建方法


[0001]本专利技术涉及模型构建
，特别涉及一种基于温度变化和材料纤维强度模型的构建方法。

技术介绍

[0002]温度对各种纤维的影响不一致，但它们都有一般规律：在纤维回潮率高，温度高，纤维高分子的热能高的条件下，大分子的柔韧性得到改善，分子间的结合强度减弱，纤维强度降低，断裂伸长率增加，拉伸模量降低。大多数纤维随着相对湿度的增加而增加，纤维中的水分含量增加，分子间结合力越弱，结晶区越松散，因此纤维的强度降低，伸长率增加，初始模量降低。然而，天然纤维素羊毛的断裂强度和断裂伸长率随着相对湿度的增加而增加。在化学纤维中，聚酯和聚丙烯基本上是非吸湿性的，它们的强度和伸长率几乎不受相对湿度的影响。
[0003]所以，针对不同类型的纤维进行针对性分析，就显得尤为重要。
[0004]因此，本专利技术提出一种基于温度变化和材料纤维强度模型的构建方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于温度变化和材料纤维强度模型的构建方法，用以通过材料的几何特征构建模型，且通过有限元分析以及宏观分析的结合，来确定材料的异常，进而通过温度升高与温度降低的试验数据采集，来得到充分样本数量，保证模型构建的可靠性，保证后续针对某个材料的有效针对性。
[0006]本专利技术提供一种基于温度变化和材料纤维强度模型的构建方法，包括：
[0007]步骤1：获取目标材料的几何特征以及确定所述几何特征中每个立体点的点信息，并建立所述目标材料的材料结构模型，其中，所述点信息包含：对应立体点的点温度以及纤维强度；
[0008]步骤2：对所述材料结构模型进行有限元分析，获取得到基于不同立体点的导热数组以及强度数组；
[0009]步骤3：根据所述目标材料的结构布局进行宏观分析，确定待分析面以及待分析面中的粗框选区域；
[0010]步骤4：根据同个待分析面中粗框选区域中的数组获取结果，确定对应粗框选区域的第一异常，同时，按照预设截取宽度对所述同个待分析面中的粗框选区域的区域边缘进行第二异常分析；
[0011]步骤5：根据第一异常结果以及第二异常结果，得到对应待分析面的第一波动曲线，得到所述目标材料的第一曲线集合，同时，对所述目标材料基于当前温度进行第一预设温度的升高，获取得到第二曲线集合以及对所述目标材料基于当前温度进行第二预设温度的降低，获取得到第三曲线集合；
[0012]步骤6：根据第一曲线集合、第二曲线集合、第三曲线集合以及材料结构模型，构建
得到温度变化和材料纤维强度模型。
[0013]优选的，获取目标材料的几何特征以及确定所述几何特征中每个立体点的点信息，包括：
[0014]对所述目标材料进行三维扫描，获取得到所述目标材料上每个位置点的点云数据，并构建得到三维云图；
[0015]确定所述三维云图中的八邻域块的当下占用面积，并与标准面积进行比较，若一致，则将所述八邻域块进行第一保留；
[0016]若不一致，则将所述当下占用面积按照标准面积进行边界线拉扯，对相应八邻域块进行修正；
[0017]将修正云图进行几何拆解，得到多个几何块，并根据每个几何块的块类型，向对应几何块附加形状参数，其中，所述形状参数包括：表面形状、边界形状以及点坐标；
[0018]根据附加结果，确定得到每个立体点的点信息。
[0019]优选的，建立所述目标材料的材料结构模型，包括：
[0020]依据每个立体点的点坐标，在预设三维坐标系中进行部署，得到初始模型；
[0021]基于每个立体点的点信息对所述初始模型进行渲染，得到材料结构模型。
[0022]优选的，对所述材料结构模型进行有限元分析，获取得到基于不同立体点的导热数组以及强度数组，包括：
[0023]根据所述目标材料的材料属性，从属性
‑
模型数据库中调取所述目标材料的有限元模型；
[0024]按照所述有限元模型对所述材料结构模型进行分析计算；
[0025]解析所述日常制造信息，同时，基于分析计算结果对制造所输出的材料异常表现进行框选；
[0026]当所述解析结果与框选结果完全不一致时，基于异常表现的表现坐标线，对所述材料结构模型进行第一切割；
[0027]当所述解析结果与框选结果完全一致时，获取与所述解析结果一致的制造参数，并将所述制造参数进行模型映射，对所述材料结构模型进行第二切割；
[0028]当所述解析结果与框选结果不完全一致时，将异常表现的表现坐标线与制造参数的模型映射结果进行并处理以及交处理，对交处理结果进行第一标注以及对并处理结果进行第二标注；
[0029]根据第一标注结果以及第二标注结果，对表现坐标线进行方向扩展以及长度扩展，并基于扩展结果对所述材料结构模型进行第三切割；
[0030]获取每个立体点的第一初始数组以及第二初始数据，并根据每个立体点所属的切割方式，对相应第一初始数组以及第二初始数组进行优化，得到对应立体点的导热数组以及强度数组。
[0031]优选的，根据所述目标材料的结构布局进行宏观分析，确定待分析面以及待分析面中的粗框选区域，包括：
[0032]锁定所述目标材料上的直观异常，并确定所述直观异常的表现位置；
[0033]将所述表现位置与所述结构布局进行位置关联；
[0034]根据位置关联结果，确定所述直观异常所属的待分析面以及对所述直观异常在所
述待分析面上进行粗框选。
[0035]优选的，根据同个待分析面中粗框选区域中的数组获取结果，确定对应粗框选区域的第一异常，包括：
[0036]获取所述粗框选区域中每个立体点的标准数组，并基于所述标准数据且依据所述目标材料的材料纹理所对应的立体点分布，构建得到标准温度曲线以及标准强度曲线；
[0037]基于数组获取结果，且依据相应的立体点分布，构建得到第一温度曲线以及第一强度曲线；
[0038]将所述第一温度曲线与标准温度曲线进行比较以及将所述第一强度曲线与标准强度曲线进行比较，确定第一异常。
[0039]优选的，根据第一异常结果以及第二异常结果，得到对应待分析面的第一波动曲线，得到所述目标材料的第一曲线集合，包括：
[0040]根据第一异常结果以及第二异常结果，对所述待分析面的材料纹理进行单独曲线构建，并作为第一波动曲线；
[0041]将所有第一波动曲线，视为所述目标材料的第一曲线集合。
[0042]优选的，根据第一曲线集合、第二曲线集合、第三曲线集合以及材料结构模型，构建得到温度变化和材料纤维强度模型，包括：
[0043]根据所述第一曲线集合、第二曲线集合以及第三曲线集合对所述材料结构模型进行第一渲染；
[0044]同时，基于不同温度下的正常纤维强度，对所述材料结构模型进行第二渲染；
[0045]基于第一渲染结果以及第二渲染结果，构建得到温度变化和材料纤维强度模型。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于温度变化和材料纤维强度模型的构建方法，其特征在于，包括：步骤1：获取目标材料的几何特征以及确定所述几何特征中每个立体点的点信息，并建立所述目标材料的材料结构模型，其中，所述点信息包含：对应立体点的点温度以及纤维强度；步骤2：对所述材料结构模型进行有限元分析，获取得到基于不同立体点的导热数组以及强度数组；步骤3：根据所述目标材料的结构布局进行宏观分析，确定待分析面以及待分析面中的粗框选区域；步骤4：根据同个待分析面中粗框选区域中的数组获取结果，确定对应粗框选区域的第一异常，同时，按照预设截取宽度对所述同个待分析面中的粗框选区域的区域边缘进行第二异常分析；步骤5：根据第一异常结果以及第二异常结果，得到对应待分析面的第一波动曲线，得到所述目标材料的第一曲线集合，同时，对所述目标材料基于当前温度进行第一预设温度的升高，获取得到第二曲线集合以及对所述目标材料基于当前温度进行第二预设温度的降低，获取得到第三曲线集合；步骤6：根据第一曲线集合、第二曲线集合、第三曲线集合以及材料结构模型，构建得到温度变化和材料纤维强度模型。2.根据权利要求1所述的基于温度变化和材料纤维强度模型的构建方法，其特征在于，获取目标材料的几何特征以及确定所述几何特征中每个立体点的点信息，包括：对所述目标材料进行三维扫描，获取得到所述目标材料上每个位置点的点云数据，并构建得到三维云图；确定所述三维云图中的八邻域块的当下占用面积，并与标准面积进行比较，若一致，则将所述八邻域块进行第一保留；若不一致，则将所述当下占用面积按照标准面积进行边界线拉扯，对相应八邻域块进行修正；将修正云图进行几何拆解，得到多个几何块，并根据每个几何块的块类型，向对应几何块附加形状参数，其中，所述形状参数包括：表面形状、边界形状以及点坐标；根据附加结果，确定得到每个立体点的点信息。3.根据权利要求1所述的基于温度变化和材料纤维强度模型的构建方法，其特征在于，建立所述目标材料的材料结构模型，包括：依据每个立体点的点坐标，在预设三维坐标系中进行部署，得到初始模型；基于每个立体点的点信息对所述初始模型进行渲染，得到材料结构模型。4.根据权利要求1所述的基于温度变化和材料纤维强度模型的构建方法，其特征在于，对所述材料结构模型进行有限元分析，获取得到基于不同立体点的导热数组以及强度数组，包括：根据所述目标材料的材料属性，从属性
‑
模型数据库中调取所述目标材料的有限元模型；按照所述有限元模型对所述材料结构模型进行分析计算；解析所述日常制造信息，同时，基于分析计算结果对制造所输出的材料异常表现进行
框选；当所述解析结果与框选结果完全不一...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩恩林，张梦颖，牛鸿庆，武德珍，
申请(专利权)人：江苏先诺新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：