[发明专利]一种基于序列图像的多相材料细观构造有限元重构方法

摘要

本发明提出了一种基于序列图像的多相材料细观构造有限元重构方法，该方法在采集、读取和插值材料序列图像的基础上，建立与序列图像形成映射关系的有限元拓扑模型，并利用图像的构造信息和模型的拓扑结构确定节点和单元信息，然后利用图像中颜色信息的统计平均值确定有限元模型各单元的材料属性。本发明不仅可以由单张图像重构反映材料截面真实构造的二维四边形有限元模型，也可以直接由序列图像重构出材料真实构造的三维六面体有限元模型。本发明避免了现有几何重构方法在重构和网格划分等环节中的误差积累，大大节约了重构时间，提高了重构效率。本发明可广泛应用于多相材料的宏细观跨尺度研究、优化设计和制备等领域。

主权项

一种基于序列图像的多相材料细观构造有限元重构方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用计算机断层扫描测量法采集材料中各平行截面的序列图像；2)读取并存储序列图像中的颜色信息；3)二维有限元重构：首先建立与序列图像中单张图像形成映射关系的二维有限元拓扑模型，并根据序列图像的物理信息及模型的拓扑结构确定有限元模型的节点和单元信息，然后基于映射关系确定有限元模型中各个单元的材料属性；4)三维有限元重构：首先对序列图像进行插值，然后建立与插值产生的序列图像形成映射关系的三维有限元拓扑模型，并确定有限元模型的节点和单元信息，最后基于映射关系确定有限元模型中各个单元的材料属性。