[發(fā)明專利]一種家蠶吐絲行為的解析與仿真方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410070576.5
• 申請(qǐng)日: 2014-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN103778347B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宇俊;向玉冰;方燦;孫亞芹;譚艷;胡翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務(wù)所 50123
• 代理人: 康海燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)仿真領(lǐng)域，尤其是涉及一種家蠶吐絲行為的解析與仿真方法。

背景技術(shù)

蠶絲是自然界中最輕最柔最細(xì)的天然纖維，撤銷外力后可輕松恢復(fù)原狀，內(nèi)胎不結(jié)餅，不發(fā)悶，不縮攏，均勻柔和，可永久免翻使用。

蜘蛛絲的理化性質(zhì)與蠶絲相比，具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，特別在力學(xué)強(qiáng)度方面，蜘蛛絲纖維與強(qiáng)度最高的碳纖維及高強(qiáng)合纖等強(qiáng)度相接近。目前蜘蛛絲纖維在國防、軍事、建筑領(lǐng)域具有廣闊前景，而家蠶絲在紡織領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但是由于蜘蛛的地盤意識(shí)較強(qiáng)，容易相互殘殺而無法大規(guī)模集體飼養(yǎng)，因此蜘蛛絲的產(chǎn)量有限。而蠶絲在幾千年前就被人類大規(guī)模地利用，在全球的年產(chǎn)量達(dá)到幾十萬噸，同時(shí)家蠶可以高密度養(yǎng)殖，獲得高產(chǎn)量的蠶絲。

家蠶吐絲行為仿真是一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算過程。家蠶吐絲行為仿真過程中會(huì)模擬出不同實(shí)體的行為，通過對(duì)家蠶吐絲行為進(jìn)行分析可以幫助人們理解家蠶的運(yùn)動(dòng)軌跡以及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為獲取家蠶吐絲行為與蠶絲理化性能之間關(guān)聯(lián)性的研究提供有利依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種家蠶吐絲行為的解析與仿真方法,該方法是基于家蠶吐絲行為三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，根據(jù)多項(xiàng)式曲線擬合的方法，求得家蠶吐絲行為的運(yùn)動(dòng)軌跡，利用仿真的原理，再現(xiàn)家蠶吐絲行為的運(yùn)動(dòng)軌跡，并從時(shí)間和空間等全新的角度分析家蠶的軌跡方程，解析出家蠶吐絲行為的時(shí)序和位姿等特性，為人們提取高質(zhì)量的家蠶絲提供了有利依據(jù)，克服傳統(tǒng)力學(xué)性能強(qiáng)弱混雜的家蠶絲的缺陷，提高家蠶絲的質(zhì)量。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種家蠶吐絲行為的解析與仿真方法，所述方法是基于家蠶吐絲行為三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，通過整理重建三維坐標(biāo)，仿真再現(xiàn)家蠶的吐絲行為，并從時(shí)間和空間等全新的角度解析家蠶吐絲行為的時(shí)序和位姿等特性，為獲取家蠶吐絲行為與蠶絲理化性能之間關(guān)聯(lián)性的研究提供有利依據(jù)；具體步驟如下：

步驟A：數(shù)據(jù)采集，獲得家蠶吐絲行為三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

步驟B：數(shù)據(jù)處理，在Matlab曲線擬合工具箱中，通過GUI傳輸三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，以散點(diǎn)圖的方式進(jìn)行查看。然后采用區(qū)間排除法的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，目的是去除界外值、不定值和重復(fù)值，減小人為誤差，提高精度。

步驟C：模擬仿真，將處理后三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)分別在xoy以及yoz平面上進(jìn)行多項(xiàng)式曲線擬合，得到方程φ(x,y)＝0,(其中，和φ(y,z)=0分別表示在xoy和yoz平面上的蠶絲運(yùn)動(dòng)軌跡)；然后對(duì)平面曲線進(jìn)行綜合得到空間曲線最后在Matlab下對(duì)方程F(x,y,z)＝0進(jìn)行仿真得到的即為家蠶吐絲行為的運(yùn)動(dòng)軌跡。