【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及相变材料，具体来说，涉及一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法及系统。
技术介绍
1、相变储能材料是一种能在一定温度下在固相、液相、气相等物理状态之间相互转换，同时释放或吸收大量能量的物质。用于储能的相变材料按照成分不同可以分为有机、无机、复合几类，其原理都是利用相变材料在相变温度点大量的气化或液化潜热以及温度变化的少量显热存储或释放能量，实现能量的错时利用。利用相变储能材料的这一特性，可以消纳新能源，实现热量的大量存储，达到以电代煤、能源清洁化利用的效果，如用于冬季生活取暖或提供生活热水等等。在手套中使用相变材料的目的是为了调节温度，提高舒适性或保护性能。相变材料在吸收环境或体温热量时会从固态转换为液态，这个过程中它会吸收大量的热量，从而起到冷却作用；相反，在释放热量时，它会从液态转换为固态，这个过程中会释放热量，起到保暖作用。剩余蓄热量是指在一定使用条件下，这种相变材料还能够存储或释放多少热量。这个指标对于评估手套的保温性能、持续时间以及在不同环境条件下的适用性非常重要。
2、现有的手套储能的相变材料剩余蓄热量测量过程中，不便于在不同环境条件下模拟手套样本的相变材料热响应，降低了预测和分析手套的热行为的效率，并且不便于通过与数据库中的数据进行比对，从而不便于识别和判断影响热响应的关键因素，进而不便于将判断结果与实际热响应数据相结合去计算手套的相变材料剩余蓄热量，不便于确定手套在实际使用中的性能和适用范围，降低了产品设计和质量改进效率。
3、针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法及系统，解决了上述
技术介绍
中提出现有的手套储能的相变材料剩余蓄热量测量过程中，不便于在不同环境条件下模拟手套样本的相变材料热响应，降低了预测和分析手套的热行为的效率，并且不便于通过与数据库中的数据进行比对，从而不便于识别和判断影响热响应的关键因素，进而不便于将判断结果与实际热响应数据相结合去计算手套的相变材料剩余蓄热量，不便于确定手套在实际使用中的性能和适用范围，降低了产品设计和质量改进效率的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
3、根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法，该基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法包括以下步骤：
4、s1、准备测试所需的不同特性的相变材料填充的手套样本，记录每个手套样本的初始参数；
5、s2、构建手套样本的三维数字测试模型，将记录的每个手套样本的初始参数输入至三维数字测试模型中；
6、s3、在三维数字测试模型中模拟不同环境条件下手套样本的相变材料的热响应，并生成手套样本热行为图像；
7、s4、将生成的手套样本热行为图像进行预处理，得到手套样本的相变材料热行为特征图像；
8、s5、采用分类算法将得到的手套样本的相变材料热行为特征图像与数据库中对应的手套的相变材料热行为特征图像进行分类，筛选出影响手套样本的相变材料热响应的关键因素参数；
9、s6、将筛选出的影响手套样本的相变材料热响应的关键因素参数与已知影响手套的相变材料热响应的各种因素进行对比，判断手套样本的相变材料热响应的严重程度；
10、s7、基于评估结果，并结合手套样本的相变材料的实际热响应数据，计算每个手套样本的相变材料剩余蓄热量。
11、进一步的，所述在三维数字测试模型中模拟不同环境条件下手套样本的相变材料的热响应，并生成手套样本热行为图像包括以下步骤：
12、s31、在计算机辅助设计软件中加载手套样本的相变材料热响应模拟工具；
13、s32、根据手套样本的设计参数，对手套样本的三维数字测试模型进行模拟分析，检查在预设的环境条件下手套样本中的相变材料热响应是否稳定；
14、s33、若模拟分析结果显示手套样本中的相变材料在预设环境条件下热响应不稳定，则使用热响应优化工具优化手套样本三维数字测试模型中的相变材料布局或材料属性；
15、s34、优化完成后，重新进行模拟分析，并检查手套样本中的相变材料热响应是否满足预设环境条件，若不满足环境条件，则重复步骤s33至步骤s34，直至手套样本中的相变材料热响应满足预设环境条件；
16、s35、在优化后的手套样本测试三维数字模型中进行热行为图像生成，并模拟和分析在不同环境条件下相变材料的热响应表现；
17、s36、基于生成的热行为图像，利用图形学软件进一步模拟和可视化手套样本在预设环境条件下的相变材料热响应效果，并根据模拟结果，生成手套样本热行为图像。
18、进一步的，所述若模拟分析结果显示手套样本中的相变材料在预设环境条件下热响应不稳定，则使用热响应优化工具优化手套样本三维数字测试模型中的相变材料布局或材料属性包括以下步骤：
19、s331、在热响应优化工具中运行优化算法；
20、s332、根据手套样本中的相变材料布局或材料属性，确定设计变量集合的大小，并在设计变量集合中随机选择一组相变材料布局或材料属性作为初始设计；
21、s333、对于每一组设计参数，随机调整设计变量，并更新每组设计参数；
22、s334、使用模拟分析工具评估每组设计的手套样本在不同环境条件下的热响应性能，并通过比较设计的手套样本的热响应性能与预设环境条件下的性能差异，计算性能适应度；
23、s335、根据计算的性能适应度评估每组设计的优劣；
24、s336、找出手套样本的热响应性能最佳的设计，记录最佳设计的性能适应度和对应的设计参数，并对其他设计参数按照热响应性能最佳的设计参数进行调整。
25、进一步的，所述将生成的手套样本热行为图像进行预处理，得到手套样本的相变材料热行为特征图像包括以下步骤：
26、s41、将生成的手套样本热行为图像从rgb颜色空间转换到hsv颜色空间，得到手套样本热行为图像的色调、饱和度和亮度三个通道的值；
27、s42、提取亮度通道的像素值，得到灰度手套样本热行为图像；
28、s43、采用sobel算子计算灰度手套样本热行为图像中每个像素点的边缘梯度；
29、s44、采用局部梯度均值法对边缘梯度进行局部筛选及增强，并设置阈值对边缘梯度进行过滤，得到突出热行为区域的梯度图像；
30、s45、通过欧式距离计算热行为区域的有序特征向量，以表示手套样本的相变材料热行为特征；
31、s46、对得到的突出热行为区域的梯度图像进行细化及二值化处理，并将梯度值大于阈值的像素点标记为边缘点；
32、s47、将相邻的边缘点连接成连通域，得到最终的边缘图像作为手套样本的相变材料热行为特征图像。
33、进一步的，所述采用分类算法将得到的手套样本的相变材料本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法，其特征在于，该基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法，其特征在于，所述在三维数字测试模型中模拟不同环境条件下手套样本的相变材料的热响应，并生成手套样本热行为图像包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法，其特征在于，所述若模拟分析结果显示手套样本中的相变材料在预设环境条件下热响应不稳定，则使用热响应优化工具优化手套样本三维数字测试模型中的相变材料布局或材料属性包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法，其特征在于，所述将生成的手套样本热行为图像进行预处理，得到手套样本的相变材料热行为特征图像包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法，其特征在于，所述采用分类算法将得到的手套样本的相变材料热行为特征图像与数据库中对应的手套的相变材料热行为特征图像进行分类，筛选出影响手套样本的相
6.根据权利要求5所述的一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法，其特征在于，所述对每个相变材料热行为特征图像子集执行循环处理，并得到系数矩阵包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法，其特征在于，所述将筛选出的影响手套样本的相变材料热响应的关键因素参数与已知影响手套的相变材料热响应的各种因素进行对比，判断手套样本的相变材料热响应的严重程度包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法，其特征在于，所述通过统计方法，判断在每次手套样本的相变材料热响应的关键因素参数比对后的热响应严重程度包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法，其特征在于，所述计算统计模型的泛化误差的公式为：
10.一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量系统，用于实现权利要求1-9中任一项所述的基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法，其特征在于，该基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法，其特征在于，该基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法，其特征在于，所述在三维数字测试模型中模拟不同环境条件下手套样本的相变材料的热响应，并生成手套样本热行为图像包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法，其特征在于，所述若模拟分析结果显示手套样本中的相变材料在预设环境条件下热响应不稳定，则使用热响应优化工具优化手套样本三维数字测试模型中的相变材料布局或材料属性包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法，其特征在于，所述将生成的手套样本热行为图像进行预处理，得到手套样本的相变材料热行为特征图像包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种基于手套储能的相变材料剩余蓄热量测量方法，其特征在于，所述采用分类算法将得到的手套样本的相变材料热行为特征图像与数据库中对应的手套的相变材料热行为特征图像进行分类，筛选出影响手套样本的相变材...
【专利技术属性】
技术研发人员：裘耀明，
申请(专利权)人：江苏瑞斯达安全防护用品有限公司，
类型：发明
国别省市：
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