[发明专利]一种测试多边形建筑薄膜结构力学性能的方法

摘要

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。

主权项

1.一种测试多边形建筑薄膜结构力学性能的系统，其特征在于，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：其中，Fit(t)为适应度函数，f(Xi)表示薄膜结构i的硬度；Qi(k,k+1)表示检测完成第k个薄膜结构到第k+1个薄膜结构的硬度过程所检测的薄膜结构的硬度，该Qi(k,k+1)＝d·Di(k,k+1)+k·Ti(k,k+1)+l·Li(k,k+1)；Di(k,k+1)为检测方向的改变次数，Ti(k,k+1)为检测工具的更换次数，Li(k,k+1)为检测类型的改变次数，k∈[1，N‑1]；d是检测方向的重新定向时在硬度检测中的权重系数，k是检测工具更换在硬度检测中的权重系数，l是检测类型的改变在总硬度检测中的权重系数，且满足d+k+l＝1；重量检测模块，与中央控制模块连接，用于对薄膜结构的重量数据进行检测；中央控制模块，与曲度检测模块、硬度检测模块、重量检测模块、环境模拟模块、测试数据存储模块、云服务模块、显示模块连接，用于调度各个模块正常工作；环境模拟模块，与中央控制模块连接，用于模拟自然环境因素对薄膜结构进行测试；测试数据存储模块，与中央控制模块连接，用于对测试数据进行存储；云服务模块，与中央控制模块连接，用于通过云服务器集中大数据资源对测试数据进行计算分析；所述云服务模块的能量消耗模型，传感器节点能耗分为发射数据能耗、接收数据能耗和聚合数据能耗，节点到接收点的距离小于阈值d0，则采用自由空间模型，否则，采用多路径衰减模型，从而发射比特数据到距离为d0的接收点的能量消耗如下：其中Eelec为发射电路能量消耗，εfs为自由空间模型下功率放大电路所需能量，εmp为多路径衰减模型下功率放大电路所需能量，接收比特数据能耗：ERx(l)＝l×Eelec；聚合比特数据的能量消耗：EA＝l×EDA；其中EDA表示聚合1比特数据的能量消耗；显示模块，与中央控制模块连接，用于显示测试数据信息。