The invention belongs to the field of material technology, and discloses a three-dimensional mechanical analysis system for quartz sand gas-liquid inclusions. The three-dimensional mechanical analysis system for quartz sand gas-liquid inclusions comprises a pressure detection module, a temperature detection module, a volume measurement module, a main control module, a coordinate curve drawing module, a three-dimensional simulation module, and data. Storage module and display module. The invention accurately measures the volume of quartz sand gas-liquid inclusions by volume measurement module, and the measurement accuracy is significantly improved compared with the previous technology; at the same time, the quartz sand gas-liquid inclusions and their stress conditions are observed more stereoscopically and omni-directionally by the three-dimensional simulation module, which is conducive to accurate analysis.
【技术实现步骤摘要】
一种石英砂气液包裹体三维力学分析系统
本专利技术属于材料
,尤其涉及一种石英砂气液包裹体三维力学分析系统。
技术介绍
目前,业内常用的现有技术是这样的:石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒。石英石是一种非金属矿物质,是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物。石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状,莫氏硬度7。石英砂是重要的工业矿物原料,非化学危险品,广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及防火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料,滤料等工业。然而,现有对石英砂气液包裹体体积、性能测量精度不高,影响分析数据结果;同时通过平面图像分析,不能全方位、立体的展示分析。随着三维扫描硬件的快速发展和三维建模水平的提高,三维模型的精细度越来越高,与此同时,模型的数据量也变得十分庞大。这样一方面难以满足模型实时传输和处理的需要,另一方面也对场景渲染效率造成了较大的影响,因此在这些应用中必须对模型进行化简。在我们生活的各个领域,对于不规则曲面上进行纹理映射的需求也越来越多。比如,在工业造型中常用自由曲面来进行飞机、轮船、汽车的外形设计,在激光打标机中需要对不规则的型腔表面上进行激光打标,在三维游戏中通常要对虚拟的场景进行现实模拟,在智能装潢中要对壁纸或家具效果进行提前模拟、预览等。因此纹理映射技术在工业设计、3D游戏场景设计、影视动画制作以及虚拟仿真等领域有着非常广泛的应用。不规则曲面的纹理映射的研究具有一定的实际应用价值。三角网格曲面的纹理映射是指将二维纹理图像映射到三维三角网格表示的曲面上,即找到二维纹理平面与三角网格曲面的一个一一映射的关系。通过这种 ...
【技术保护点】
1.一种石英砂气液包裹体三维力学分析系统,其特征在于,所述石英砂气液包裹体三维力学分析系统包括:体积测量模块,与主控模块连接,用于测量气液包裹体的体积数据;体积测量模块的测量方法包括:将体积测量模块内嵌的关系型数据库数据、传感器数据和控制器数据通过Sqoop上传至分布式文件系统HDFS,并存储至NoSQL数据库中;利用MapReduce计算框架对关系型数据库数据、传感器数据和控制器数据进行挖掘分析,将分析好的数据写入NoSQL数据库,并通过Web展示;在MapReduce框架下运用Apriori关联规则挖掘,具体包括:使用MapReduce计算模型得到频繁1项集的集合L1,产生候选k项集的集合Ck(k≥2);在Map函数处理阶段,每个Map任务计算其所处理的事务数据集中每个事务记录中包含在Ck中的项目集的出现次数,对于每个Map任务来说,如果候选k项集的某个项集(包含k个项目)出现在一个事务记录中,则Map函数产生并输出
【技术特征摘要】
1.一种石英砂气液包裹体三维力学分析系统,其特征在于,所述石英砂气液包裹体三维力学分析系统包括:体积测量模块,与主控模块连接,用于测量气液包裹体的体积数据;体积测量模块的测量方法包括:将体积测量模块内嵌的关系型数据库数据、传感器数据和控制器数据通过Sqoop上传至分布式文件系统HDFS,并存储至NoSQL数据库中;利用MapReduce计算框架对关系型数据库数据、传感器数据和控制器数据进行挖掘分析,将分析好的数据写入NoSQL数据库,并通过Web展示;在MapReduce框架下运用Apriori关联规则挖掘,具体包括:使用MapReduce计算模型得到频繁1项集的集合L1,产生候选k项集的集合Ck(k≥2);在Map函数处理阶段,每个Map任务计算其所处理的事务数据集中每个事务记录中包含在Ck中的项目集的出现次数,对于每个Map任务来说,如果候选k项集的某个项集(包含k个项目)出现在一个事务记录中,则Map函数产生并输出<某个项集,1>键值对给Combiner函数,由Combiner函数处理后交给Reduce函数;在Reduce函数处理阶段,Reduce函数累加Ck中的项目集的出现次数,得到所有项目集的支持频度,所有支持频度≥设定的最小支持频度的项目集组成频繁项集Lk的集合,如果k<最大的迭代次数且不为空,则执行k++,转入步骤Map函数处理阶段;否则,结束运行;主控模块,与压力检测模块、温度检测模块、体积测量模块、坐标曲线绘制模块、三维模拟模块、数据存储模块、显示模块连接,用于调度各个模块正常工作;坐标曲线绘制模块,与主控模块连接,用于将检测的数据通过数学软件绘制成坐标曲线;三维模拟模块,与主控模块连接,用于将气液包裹体制作成三维模型进行动态分析;具体包括:步骤一、对三角网络模型进行简化,从而得到简化三角网络模型;步骤二、利用步骤一所得到的简化三角网络模型,建立弹簧-质点模型,得到简化三角网格通过弹簧-质点模型参数化于矩形域后的最终位置;步骤三、利用得到简化三角网络模型的过程,计算被删除点在参数化矩形域中的初始位置,这样就得到初始模型中所有顶点在参数化矩形域中的位置;步骤四、对参数化初始模型建立弹簧-质点模型,固定其边界顶点不动,引发内点迭代,直至内点位置达到平衡,得到弹簧-质点模型修正的参数化坐标;步骤五:对步骤四得到的弹簧-质点模型修正的参数化坐标进行归一化处理,即为网格顶点的纹理坐标,进行纹理贴图。2.如权利要求1所述石英砂气液包裹体三维力学分析系统,其特征在于,体积测量模块的测量方法还包括:产生神经网络模型BP初始权值:将权值初始化为[a,b]之间的随机数,其中a,b为满足以下方程的整数:其中H为网络隐含层节点数;对神经网络模型BP的权值和阈值进行动态改进,获得动态神经网络模型DBP,产生动态神经网络模型DBP的权值和阈值;运用自适应免疫遗传AIGA算法优化动态神经网络模型DBP,获得预测模型AIGA-DBP,根据预测模型AIGA-DBP计算体积预测值;对神经网络模型BP的权值和阈值进行动态改进,获得动态神经网络模型DBP,产生动态神经网络模型DBP的权值和阈值具体包括以下步骤:调整神经网络模型BP隐含层与输出层之间的权值wkj;调整wkj的目的是希望输出节点j的新输出比当前输出opj更接近目标值tpj,定义:其中α代表接近度,在每个训练周期保持不变,并随隐含层节点数H的调整而变小,不考虑阈值,则有:其中wkj和分别为更新前后的权值,ypk为隐含层输出,△wkj为wkj的改变量;得到△wkj的求解方程:其中,根据最小平方和误差原则求解方程得到△wkj的近似解:对每一个连接到输出节点j的隐含层节点k,计算k与j之间的权值变化△wkj,更新权值并计算平方和误差E,然后在k∈[1,H]区间选择一个最优的k,使得E最小;调整神经网络模型BP输入层与隐含层之间的权值vik;调整vik的目的是一旦神经网络算法陷入局部极小点,修改权值能够跳出该极小点,判断神经网络算法陷入局部极小点的条件是误差E的变化率△E=0,且E>0;不考虑阈值,隐含层节点k的权值的改变通过以下方程求解:其中δpj=f-1(ypk+Δypk)-f-1(ypk),M为自然数,则隐含层输出ypk求解公式为:其中△ypk为ypk的改变量,则有:根据最小平方和误差原则求解公式构建的矩阵方程,可以算出:综合公式和计算隐含层与输出层之间权值的动态平均改变量计算输入层与隐含层之间权值的动态平均改变量M取10~20之间的自然数,获得神经网络模型BP的动态平均权值,根据神经网络模型BP的动态平均权值获得动态神经网络模型DBP。运用自适应免疫遗传AIGA算法优化动态神经网络模型DBP的权植和阈值,获得预测模型AIGA-DBP具体包括以下步骤:首先进行抗原识别,即均方误差的识别,产生初始的抗体(动态神经网络模型DBP的权值和阈值)后,进行抗体编码,然后计算抗体适应度和抗体浓度,...
【专利技术属性】
技术研发人员:侯清麟,段海婷,饶居华,
申请(专利权)人:湖南工业大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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