[发明专利]一种测试多边形建筑薄膜结构力学性能的方法

说明书

本发明属于建筑结构测试技术领域，公开了一种测试多边形建筑薄膜结构力学性能的方法，系统包括：曲度检测模块、硬度检测模块、重量检测模块、中央控制模块、环境模拟模块、测试数据存储模块、云服务模块、显示模块；同时公开了一种测试多边形建筑薄膜结构力学性能的方法。本发明通过环境模拟模块可以模拟自然环境真实因素进行测试，大大提升测试结果的可靠性，丰富测试方式；同时通过云服务模块可以利用云服务器集中大数据计算资源进行测试性能数据的分析，大大提高数据处理速度，缩短测试周期，提升测试效率。

技术领域

本发明属于建筑结构测试技术领域，尤其涉及一种测试多边形建筑薄膜结构力学性能的方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

膜结构是近几十年发展起来的一种新型的大跨度空间结构，它由具有优良性能的织物(膜材)通过支撑构件(如刚性梁、柱、柔性索)，或给膜内空气加压以一定的方式组合并施加适当的初始预张力而形成具有一定刚度的空间结构形状，从而承受一定外荷载的一种空间结构形式。它的历史可以追溯到远古时期的人们利用树木的纤维和兽皮建造的帐篷。膜结构是一种全新的建筑结构形式，它集建筑学、结构力学、精细化工与材料科学.计算机技术等为一体，具有很高技术含量。其曲面可以随着建筑师的设计需要任意变化，结合整体环境，建筑出标志性的形象工程。在阳光的照射下，由膜覆盖的建筑物内部充满自然漫射光，无强反差的着光面与阴影的区分，室内的空间视觉环境开阔和谐。夜晚，建筑物内的灯光透过屋盖的膜照亮夜空，建筑物的体形显现出梦幻般的效果。然而，现有建筑薄膜结构力学性能测试手段单一，测试效果差；同时对测试数据计算分析速度慢，测试周期长，影响测试效率。

遗传算法对初始种群的质量和大小依赖性较强，要求初始种群中的可行装配序列的比例较大，最终可能得不到最优装配序列，甚至有可能不收敛。蚁群算法在进行装配序列规划时需要指定基础零件，并且信息素残留系数和转移概率公式中参数选择难度较大，算法的收敛速度不理想，容易陷入局部最优解。模拟退火算法对解空间的拓展不够好，不容易搜索到最有效的区域，所以搜索效率比较低，且种群多样性差，难以得到最优装配序列。粒子群算法具有规则简单，收敛速度快，可调参数少等特点，但对于离散的优化问题处理不佳，容易陷入局部最优。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有建筑薄膜结构力学性能测试手段单一，测试效果差；同时对测试数据计算分析速度慢，测试周期长，影响测试效率。

在硬度检测中，现有的检测方法获得的数据准确性差，现有的算法的收敛速度不理想，容易陷入局部最优解，造成数据运算效率低，准确性不良。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种测试多边形建筑薄膜结构力学性能的方法。

本发明是这样实现的，一种测试多边形建筑薄膜结构力学性能的系统，所述测试多边形建筑薄膜结构力学性能的系统包括：

曲度检测模块，与中央控制模块连接，用于对薄膜结构的曲面度数据进行检测；

硬度检测模块，与中央控制模块连接，用于对薄膜结构的硬度数据进行检测；

硬度检测模块的检测方法包括：

以薄膜结构的硬度为产品硬度检测序列规划评价的指标，构造适应于万有引力搜索算法的适应度函数；

对万有引力搜索算法的计算公式进行重新定义与改造，构建出新的万有引力搜索计算公式；

采用新的万有引力搜索计算公式对待检测产品的硬度检测序列进行迭代求解，所获取的计算结果即为最优硬度检测数据；

适应度函数为：