颗粒复合材料的物理性能预测方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种颗粒复合材料的物理性能预测方法、系统、设备及介质，方法包括：对待预测颗粒复合材料进行扫描、灰度处理，得到灰度图像；从灰度图像中提取待预测颗粒复合材料中的夹杂物颗粒，并对待预测颗粒复合材料中的夹杂物颗粒进行形状表征，得到夹杂物颗粒细观结构特征；根据夹杂物颗粒细观结构特征进行重构处理，得到重构模型；对重构模型进行材料赋值处理，得到计算模型；计算分析，得到待预测颗粒复合材料的物理性能预测结果；本发明专利技术实现对二维细观模型中颗粒轮廓边界点数据的有效提取，能够切合实际的颗粒复合材料的夹杂物颗粒的形状，满足对颗粒复合材料的多项物理性能进行预测，能够适应于各种颗粒复合材料的物理性能预测。能预测。能预测。

【技术实现步骤摘要】
颗粒复合材料的物理性能预测方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术属于复合材料理论模拟分析
，特别涉及一种颗粒复合材料的物理性能预测方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]颗粒复合材料是由两种或两种以上的材料通过复合工艺制备成的多相夹杂物质，即为基体材料与若干夹杂物颗粒的多相夹杂物质；其具有设计性高、综合性能优异和可调节性强等优点，已被广泛应用于航空航天、机械、生物医学、交通及建筑等行业领域。
[0003]目前，不同尺度上的颗粒复合材料分析角度不同；随着计算机软件技术的快速发展，对颗粒复合材料性能的分析研究逐步从实验研究过渡到理论与数值模拟分析，理论与数值模拟分析方法成为研究颗粒复合材料性能的一个有效手段；现有技术中，用于颗粒复合材料细观结构与宏观物理性能之间定量关系的研究已发展出了多种理论方法，主要包括：第一性原理、有效介质理论以及基于Eshelby夹杂理论的细观力学方法。
[0004]其中，例如中国专利申请“基于细观力学的短纤维复合材料有效弹性模量预测方法(公开号为：CN111079334A)”中，公开了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种颗粒复合材料的物理性能预测方法，其特征在于，用于对颗粒复合材料的物理性能进行预测；其中，所述颗粒复合材料为基体材料与若干夹杂物颗粒的多相夹杂物质；所述颗粒复合材料的物理性能预测方法，包括：对待预测颗粒复合材料进行扫描，得到待预测颗粒复合材料的细观扫描图像；对所述待预测颗粒复合材料的细观扫描图像进行灰度处理，得到灰度图像；从所述灰度图像中，提取所述待预测颗粒复合材料中的夹杂物颗粒，并对所述待预测颗粒复合材料中的夹杂物颗粒进行形状表征，得到夹杂物颗粒细观结构特征；根据所述夹杂物颗粒细观结构特征，进行重构处理，得到重构模型；根据待预测颗粒复合材料的材料属性，对所述重构模型进行材料赋值处理，得到计算模型；根据预设的力学分析方法，对所述计算模型进行计算分析，得到所述待预测颗粒复合材料的物理性能预测结果。2.根据权利要求1所述的一种颗粒复合材料的物理性能预测方法，其特征在于，对所述待预测颗粒复合材料的细观扫描图像进行灰度处理，得到灰度图像的过程，具体如下：利用MATLAB数字图像处理方法，对所述待预测颗粒复合材料的细观扫描图像进行降噪处理，得到降噪后的细观扫描图像；对所述降噪后的细观扫描图像，进行灰度处理，得到所述灰度图像。3.根据权利要求2所述的一种颗粒复合材料的物理性能预测方法，其特征在于，对所述降噪后的细观扫描图像，进行灰度处理，得到所述灰度图像的过程，具体如下：保留所述降噪后的细观扫描图像中的梯度信息，并将所述降噪后的细观扫描图像上的像素点的灰度值设置为0或255，即得到所述灰度图像。4.根据权利要求1所述的一种颗粒复合材料的物理性能预测方法，其特征在于，从所述灰度图像中，提取所述待预测颗粒复合材料中的夹杂物颗粒，并对所述待预测颗粒复合材料中的夹杂物颗粒进行形状表征，得到夹杂物颗粒细观结构特征的过程，具体如下：获取每个夹杂物颗粒的轮廓坐标点值序列；利用离散傅里叶变换，根据所述每个夹杂物颗粒的轮廓坐标点值序列，对夹杂物颗粒的轮廓进行表征，得到夹杂物颗粒的轮廓边界傅里叶描述子，即得到所述夹杂物颗粒细观结构特征。5.根据权利要求4所述的一种颗粒复合材料的物理性能预测方法，其特征在于，夹杂物颗粒的轮廓坐标点值序列为：S(k)＝x(k)+jy(k),k＝0,1,2,...K
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1其中，S(k)为夹杂物颗粒的轮廓坐标点值序列；x(k)为第k个夹杂物颗粒的轮廓水平坐标点值；y(k)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王发展，于文博，王远军，李庭弼，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：