[发明专利]一种基于材料真实微观组织结构的有限元建模方法

摘要

本发明提出了一种基于材料真实微观组织结构的有限元建模方法，该方法通过对SEM扫描图片进行各种数字图像技术处理，并经过由位图到矢量图的转化，可以将真实微观结构映射到二维有限元模型中。本发明利用阈值分割，灰度处理，二值化处理，反复开关闭合操作，位图转化为矢量图的技术，可以将图像中所表现的缺陷或者增强体清楚的与基体分割开来，并且可以在有限元软件中分开定义其属性。本发明直接通过SEM图像构建出精度较高的真实微观结构的有限元模型，将数字模型向真实结构靠拢，提高了有限元模型在计算过程，以及计算结果中的真实性！本发明可以广泛运用在考虑缺陷，或者异质材料性能评判的优化设计领域。

主权项

一种基于材料真实微观组织结构的有限元建模方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）利用SEM扫面电子显微镜获取所需研究材料的微观组织形貌，将其保存为数字图像模式；（2）利用Photoshop图像处理软件对所获得的数字图像进行灰度处理，阈值分割，开关闭合操作等数字图像处理过程，减少微小缺陷或细小杂质，清晰表现主要缺陷或者杂质轮廓；（3）在CorelDraw绘图工具中转换所得到的缺陷或者杂质的轮廓位图为矢量图，圆滑缺陷或者夹杂的边缘；（4）对步骤（3）所获得的矢量图在AutoCAD、UG中进行格式转换最终转变为有限元软件所兼容的格式;（5）将所得到的矢量图放入到有限元软件中划分网格。