一種點(diǎn)陣材料等效力學(xué)性能分析系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料等效性能分析領(lǐng)域，具體涉及多孔材料等效性能分析領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航空航天技術(shù)等工程技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)輕質(zhì)，高強(qiáng)材料的需求更加迫切，因此包括三維點(diǎn)陣材料在內(nèi)的多孔材料的研究愈加被科研工作者所重視。
[0003]現(xiàn)代航天航空工業(yè)多要求其部件在承載的同時(shí)能提供功率、執(zhí)行傳感，隔熱等多功能應(yīng)用，從而大幅降低其重量。因此在航空航天相關(guān)設(shè)計(jì)中，既要考慮到結(jié)構(gòu)的功能性應(yīng)用需要，同時(shí)又需要其剛度及強(qiáng)度等力學(xué)性能滿足一定的條件。
[0004]基于以上情況，作為一種航空航天工業(yè)中常用的多孔材料，點(diǎn)陣材料分析的方法就顯得尤為重要；例如在某些航空航天設(shè)計(jì)中，獲取點(diǎn)陣材料的性能是工程及設(shè)計(jì)必要的過程，實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程有以下方法:
[0005](I)直接通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量；通過這種方法獲得的材料數(shù)據(jù)雖然準(zhǔn)確，但是需要消耗大量的人力物力，而且需要消耗大量的時(shí)間，嚴(yán)重影響航空航天設(shè)計(jì)的周期。
[0006](2)通過有限元軟件計(jì)算；鑒于直接通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量的方法的缺陷，科技工作者借助有限元軟件對(duì)實(shí)際航天應(yīng)用的材料進(jìn)行計(jì)算和分析，幫助航天科技工作減少了大量的人力物力，但是這種方法需要大量的專業(yè)人員進(jìn)行，并且需要大量的建模，網(wǎng)格劃分，計(jì)算及后處理等工作給一般的設(shè)計(jì)和科研工作帶來困難。
[0007](3)通過人工估算；這種方法準(zhǔn)確度不如有限元計(jì)算，但是人力消耗相對(duì)于通過有限元軟件計(jì)算的方法的消耗要少的多，但是需要更加專業(yè)的工作者。并且在面對(duì)大批量任務(wù)時(shí)任然需要投入較多的人力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的點(diǎn)陣材料分析過程需要消耗大量人力物力的問題或需要配備專業(yè)的科技工作者的問題。
[0009]—種點(diǎn)陣材料等效力學(xué)性能分析系統(tǒng)，包括:單一任務(wù)數(shù)據(jù)輸入模塊、批量外部數(shù)據(jù)讀取模塊、分析核心模塊和結(jié)果輸出模塊；
[0010]其中，
[0011]單一任務(wù)數(shù)據(jù)輸入模塊，用于單一任務(wù)下的點(diǎn)陣材料等效力學(xué)性能分析的數(shù)據(jù)輸入，并將這些數(shù)據(jù)傳遞給分析核心模塊；單一任務(wù)處理子系統(tǒng)以友好界面實(shí)現(xiàn)用戶的數(shù)據(jù)輸入；包括點(diǎn)陣類型及其拓?fù)漕愋瓦x擇子模塊、單一任務(wù)基本數(shù)據(jù)輸入子模塊；
[0012]點(diǎn)陣類型及其拓?fù)漕愋瓦x擇子模塊，用于選擇待分析材料對(duì)象的單胞類型及其拓?fù)浞绞剑瑮U件的信息以及和原材料的類型；
[0013]單一任務(wù)基本數(shù)據(jù)輸入子模塊，用于輸入點(diǎn)陣材料桿件長(zhǎng)度、角度、原材料材料參數(shù)；
[0014]點(diǎn)陣類型及其拓?fù)漕愋瓦x擇模塊將點(diǎn)陣類型及其拓?fù)漕愋蛡鬟f給單一任務(wù)基本數(shù)據(jù)輸入模塊，單一任務(wù)基本數(shù)據(jù)輸入模塊以可視化交互的方式(友好界面)獲取用戶輸入數(shù)據(jù)，包括點(diǎn)陣材料桿件長(zhǎng)度、角度、原材料材料參數(shù)；然后將這些數(shù)據(jù)傳遞給分析核心豐吳塊；
[0015]批量外部數(shù)據(jù)讀取模塊，用于讀取用戶的批量任務(wù)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳遞給分析核心模塊；
[0016]分析核心模塊，集成了國內(nèi)外點(diǎn)陣材料研究中常用的點(diǎn)陣類型計(jì)算方式，通過調(diào)用單一任務(wù)基本數(shù)據(jù)輸入模塊或者批量外部數(shù)據(jù)讀取模塊中的數(shù)據(jù)，計(jì)算并分析點(diǎn)陣材料等效力學(xué)性能并將結(jié)果傳遞給結(jié)果輸出模塊；
[0017]結(jié)果輸出模塊，用于輸出待分析材料對(duì)象的結(jié)構(gòu)等效平壓模量，結(jié)構(gòu)等效剪切模量，結(jié)構(gòu)等效平壓強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)等效剪切強(qiáng)度。
[0018]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0019]1、用本發(fā)明的系統(tǒng)進(jìn)行材料分析能夠節(jié)省大量的人力物力。
[0020]2、本發(fā)明具備“單一任務(wù)數(shù)據(jù)輸入模塊”，是友好的人機(jī)交互界面，而且各個(gè)選擇選項(xiàng)結(jié)構(gòu)清晰，供選擇模型十分豐富，使研究人員和工作者操作更加簡(jiǎn)易，結(jié)果也較為準(zhǔn)確。該模塊的使用無需配備大量的科技工作者，尤其是有航天材料經(jīng)驗(yàn)的科技工作者，給高校或起步初期企業(yè)的研究人員或工作者帶來了方便；而且本系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，降低了航天材料研究的門檻，極大方便了高?；蚱鸩匠跗谄髽I(yè)的研究人員或工作者。
[0021]3、且本發(fā)明具備“批量外部數(shù)據(jù)讀取模塊”，可以批量的進(jìn)行點(diǎn)陣材料分析，能夠大幅縮短材料分析的時(shí)間。并且可用于多參數(shù)分析，為結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作提供了便利。
【附圖說明】
[0022]圖1為一種點(diǎn)陣材料等效力學(xué)性能分析系統(tǒng)的示意圖；
[0023]圖2為一種點(diǎn)陣材料等效力學(xué)性能分析系統(tǒng)中點(diǎn)陣類型及其拓?fù)漕愋瓦x擇界面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，
[0025]—種點(diǎn)陣材料等效力學(xué)性能分析系統(tǒng)，包括:單一任務(wù)數(shù)據(jù)輸入模塊、批量外部數(shù)據(jù)讀取模塊、分析核心模塊和結(jié)果輸出模塊；
[0026]其中，
[0027]單一任務(wù)數(shù)據(jù)輸入模塊，用于單一任務(wù)下的點(diǎn)陣材料等效力學(xué)性能分析的數(shù)據(jù)輸入，并將這些數(shù)據(jù)傳遞給分析核心模塊；單一任務(wù)處理子系統(tǒng)以友好界面實(shí)現(xiàn)用戶的數(shù)據(jù)輸入；包括點(diǎn)陣類型及其拓?fù)漕愋瓦x擇子模塊、單一任務(wù)基本數(shù)據(jù)輸入子模塊；
[0028]點(diǎn)陣類型及其拓?fù)漕愋瓦x擇子模塊，用于選擇待分析材料對(duì)象的單胞類型及其拓?fù)浞绞?，桿件的信息以及和原材料的類型；
[0029]單一任務(wù)基本數(shù)據(jù)輸入子模塊，用于輸入點(diǎn)陣材料桿件長(zhǎng)度、角度、原材料材料參數(shù)；
[0030]點(diǎn)陣類型及其拓?fù)漕愋瓦x擇模塊將點(diǎn)陣類型及其拓?fù)漕愋蛡鬟f給單一任務(wù)基本數(shù)據(jù)輸入模塊，單一任務(wù)基本數(shù)據(jù)輸入模塊以可視化交互的方式(友好界面)獲取用戶輸入數(shù)據(jù)，包括點(diǎn)陣材料桿件長(zhǎng)度、角度、原材料材料參數(shù)；然后將這些數(shù)據(jù)傳遞給分析核心豐吳塊；
[0031]批量外部數(shù)據(jù)讀取模塊，用于讀取用戶的批量任務(wù)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳遞給分析核心模塊；
[0032]分析核心模塊，集成了國內(nèi)外點(diǎn)陣材料研究中常用的點(diǎn)陣類型計(jì)算方式，通過調(diào)用單一任務(wù)基本數(shù)據(jù)輸入模塊或者批量外部數(shù)據(jù)讀取模塊中的數(shù)據(jù)，計(jì)算并分析點(diǎn)陣材料等效力學(xué)性能并將結(jié)果傳遞給結(jié)果輸出模塊；
[0033]結(jié)果輸出模塊，用于輸出待分析材料對(duì)象的結(jié)構(gòu)等效平壓模量，結(jié)構(gòu)等效剪切模量，結(jié)構(gòu)等效平壓強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)等效剪切強(qiáng)度。
[0034]該系統(tǒng)存在適應(yīng)于windows系統(tǒng)、安卓系統(tǒng)、mac系統(tǒng)環(huán)境和網(wǎng)頁插件形式的版本。
[0035]【具體實(shí)施方式】二:
[0036]如圖2，本實(shí)施方式所述點(diǎn)陣類型及其拓?fù)漕愋瓦x擇子模塊包括
[0037]單胞類型選擇項(xiàng)、單胞拓?fù)浞绞竭x擇項(xiàng)、桿件截面選擇項(xiàng)、截面參數(shù)輸入項(xiàng)和材料類型選擇項(xiàng)；
[0038]其中，
[0039]單胞類型選擇項(xiàng)，用于選擇單胞類型；
[0040]單胞拓?fù)浞绞竭x擇項(xiàng)，用于讀取單胞類型選擇項(xiàng)的數(shù)據(jù)，然后選擇單胞拓?fù)浞绞剑?br>[0041]桿件截面選擇項(xiàng)