【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能化复合材料，具体涉及一种结构储能复合材料像素化设计方法、装置及介质。
技术介绍
1、现有技术中，在结构储能复合材料设计中，普遍存在两大问题：(1)现有结构储能复合材料设计设计方法不成熟，结构储能复合材料的细观结构设计决定了细观储能单元的力学与电化学性能，整体宏观结构设计决定了整个结构储能复合材料结构的宏观力学与电化学性能。但是目前结构储能复合材料设计设计方法仅能解决细观储能单元的设计，无法满足宏观结构设计要求，而实际应用需要从细观到宏观的跨尺度设计设计方法；(2)现有功能化复合材料像素化设计设计方法中，均针对某一特定尺度进行设计，同样无法满足结构储能复合材料从细观到宏观的结构设计需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种结构储能复合材料像素化设计方法，用于解决现有技术中复合材料的细观、宏观结构不能跨尺度设计的技术问题。
2、本专利技术的目的还在于提供一种实现结构储能复合材料像素化设计方法的装置。
3、本专利技术的目的还在于提供一种执行结构储能复合材料像素化设计方法的计算机可读存储介质。
4、本专利技术解决其技术问题的技术方案为：
5、一种结构储能复合材料像素化设计方法，包括以下步骤：
6、s1：根据细观储能单元的力学性能、电化学性能需求，建立包含不同构型的细观储能单元数据库；
7、s2：根据复合材料的结构需求进行建模，并将有限元模型进行像素化分区生成不同的区域单元，对不同的区域单元赋
8、s3：判断赋予细观储能单元数据库中不同构型的有限元模型是否为第一次迭代，若是，执行步骤s4；若否，生成初始种群并带入赋予细观储能单元数据库中不同构型的有限元模型，执行步骤s4；
9、s4：对赋予细观储能单元数据库中不同构型的有限元模型，以边界条件为约束进行宏观结构的力学性能及电化学性能分析；
10、s5：根据复合材料的结构需求，对宏观结构的力学性能及电化学性能采用多目标进化算法对宏观结构进行优化，并判断优化后的宏观结构是否满足工艺可达性标准，若是，执行步骤s6，若否，废弃当次有限元模型；
11、s6：判断对宏观结构的收敛性是否满足标准，若是，输出宏观结构，若否，生成新种群带入赋予细观储能单元数据库中不同构型的有限元模型，执行步骤s4。
12、优选的，还包括：
13、s7：对宏观结构进行细节校验，判断宏观结构是否满足细节校验标准，若是，输出宏观结构，若否，执行步骤s4。
14、优选的，所述步骤s1具体为：
15、s1.1：根据细观储能单元的力学性能、电化学性能需求，分别设置符合需求的不同构型的细观储能单元参数，分析细观储能单元参数得到细观储能单元的宏观等效力学性能及电化学性能，将符合需求的不同构型组成细观储能单元数据库。
16、优选的，所述细观储能单元参数包括正极碳纤维形式、正极活性层厚度、隔膜形式、负极活性层厚度、负极碳纤维形式、树脂结构电解质形式。
17、优选的，所述步骤s3中的生成初始种群的方式包括随机生成、人工赋予。
18、优选的，所述步骤s4中的边界条件包括力学条件、电化学条件、热力学条件。
19、一种实现结构储能复合材料像素化设计方法的装置，包括：
20、细观数据库建立模块，用于根据细观储能单元的力学性能、电化学性能需求，建立包含不同构型的细观储能单元数据库；
21、宏观结构建模模块，用于根据复合材料的结构需求进行建模，并将有限元模型进行像素化分区生成不同的区域单元，对不同的区域单元赋予细观储能单元数据库中不同构型；
22、判断模块，用于判断赋予细观储能单元数据库中不同构型的有限元模型是否为第一次迭代；判断优化后的宏观结构是否满足工艺可达性标准；判断对宏观结构的收敛性是否满足标准；
23、分析模块，用于对赋予细观储能单元数据库中不同构型的有限元模型，以边界条件为约束进行宏观结构的力学性能及电化学性能分析；
24、优化模块，用于根据复合材料的结构需求，对宏观结构的力学性能及电化学性能采用多目标进化算法对宏观结构进行优化。
25、优选的，所述判断模块还用于判断宏观结构是否满足细节校验标准。
26、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使计算机可读存储介质所在设备执行结构储能复合材料像素化设计方法。
27、本专利技术的有益效果为：根据细观储能单元的力学性能、电化学性能需求，建立包含不同构型的细观储能单元数据库；在宏观结构设计中，根据复合材料的结构需求进行建模，并将有限元模型进行像素化分区生成不同的区域单元，对不同的区域单元赋予细观储能单元数据库中不同构型；对赋予细观储能单元数据库中不同构型的有限元模型，以边界条件为约束进行宏观结构的力学性能及电化学性能分析；并根据复合材料的结构需求，对宏观结构的力学性能及电化学性能采用多目标进化算法对宏观结构进行优化；对优化后的宏观结构的工艺可达性以及收敛性进行判断，得到满足要求的宏观结构，实现结构储能复合材料从细观到宏观的跨尺度设计，大幅提升结构储能复合材料力学与电化学性能。
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1.一种结构储能复合材料像素化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的结构储能复合材料像素化设计方法，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的结构储能复合材料像素化设计方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：
4.根据权利要求3所述的结构储能复合材料像素化设计方法，其特征在于：所述细观储能单元参数包括正极碳纤维形式、正极活性层厚度、隔膜形式、负极活性层厚度、负极碳纤维形式、树脂结构电解质形式。
5.根据权利要求1所述的结构储能复合材料像素化设计方法，其特征在于：所述步骤S3中的生成初始种群的方式包括随机生成、人工赋予。
6.根据权利要求1所述的结构储能复合材料像素化设计方法，其特征在于：所述步骤S4中的边界条件包括力学条件、电化学条件、热力学条件。
7.一种实现权利要求1-6任一项所述的结构储能复合材料像素化设计方法的装置，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的实现结构储能复合材料像素化设计方法的装置，其特征在于，所述判断模块还用于判断宏观结构是否满足细节校验标准。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，使计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1-6任一项所述的设计方法。
...【技术特征摘要】
1.一种结构储能复合材料像素化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的结构储能复合材料像素化设计方法，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的结构储能复合材料像素化设计方法，其特征在于，所述步骤s1具体为：
4.根据权利要求3所述的结构储能复合材料像素化设计方法，其特征在于：所述细观储能单元参数包括正极碳纤维形式、正极活性层厚度、隔膜形式、负极活性层厚度、负极碳纤维形式、树脂结构电解质形式。
5.根据权利要求1所述的结构储能复合材料像素化设计方法，其特征在于：所述步骤s3中的生成初始种群的方式包括随机生成、人工赋...
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