[發明專利]一種物體內熱源分布重構系統及方法

有效

• 申請號: 201610053052.4
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105512441B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 史貴連;葉福麗
• 申請（專利權）人: 湖北科技學院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種物體內熱源分布重構方法，其特征在于，步驟如下：

S1：以紅外熱像儀檢測物體表面的溫度分布信息，形成紅外熱圖，將該熱圖傳遞給顯示與操作裝置；

S2：通過顯示與操作裝置對紅外熱圖與實物進行等比例處理，選取出有限個選取點并提取其對應的溫度值；

S3：以內熱源的溫度T和位置P(x,y,z)為優化變量，形成多個優化樣本，在各個優化樣本下，分別計算出相同選取點的理論溫度值，計算各個點的理論溫度值與實際溫度值之差并取絕對值，根據比較各個優化樣本下所有選取點的絕對值之和，或取所有選取點的理論溫度值與實際溫度值之差的平方之和，以和值最小為依據選出最優的優化樣本；

S4：以內熱源分布重構優化仿真系統在最優的優化樣本下，以有限元算法對物品重構內部三維仿真溫度場，并將該內部三維仿真溫度場實時傳遞給顯示與操作裝置；

S5：顯示與操作裝置實時顯示物體內部的三維溫度場信息。

2.如權利要求1所述一種物體內熱源分布重構方法，其特征在于：步驟S2中，以在紅外熱圖表面做十字形或圓形或正方形的線條，在線條上以等距離取點的方式在目標區域等距離獲取有限個選取點。

3.如權利要求2所述一種物體內熱源分布重構方法，其特征在于：步驟S2中，以在紅外熱圖的最高溫區域為中心做十字形或圓形或三角形的線條，在線條上以等距離取點方式在目標區域等距離獲取有限個選取點。

4.一種物體內熱源分布重構裝置，其特征在于：包括紅外熱像儀，顯示與操作裝置和內熱源分布重構優化仿真系統；

所述顯示與操作裝置分別連接紅外熱像儀和內熱源分布重構優化仿真系統；

所述紅外熱像儀用于檢測物體的表面溫度，生成紅外熱圖，并將該紅外熱圖發送至顯示與操作裝置；

所述顯示與操作裝置包括紅外熱圖處理單元和顯示單元，所述紅外熱圖處理單元用于處理紅外熱像儀所發送的紅外熱圖，選取出有限個選取點并提取各個選取點對應的實際溫度值，并將該選取點及其實際溫度值發送至內熱源分布重構優化仿真系統；所述顯示單元用于接受并顯示內熱源分布重構優化仿真系統發送的物體內部的三維溫度場；

所述內熱源分布重構優化仿真系統讀取顯示與操作裝置發送的選取點及其實際溫度值，并通過智能全局優化算法的迭代計算確定最優的優化樣本，在該樣本下以有限元方法構建出該物體的內部三維仿真溫度場，并將該內部三維仿真溫度場反饋至顯示與操作裝置。

5.如權利要求4所述一種物體內熱源分布重構裝置，其特征在于：所述內熱源分布重構優化仿真系統包括優化模塊、有限元建模與數據提取模塊和目標函數計算迭代模塊，所述優化模塊用于執行智能全局優化算法，評估變量個體的適應度；所述有限元建模與數據提取模塊用于接受優化模塊變量，帶入仿真模型并執行有限元計算；所述目標函數計算迭代模塊用于結合有限元計算結果執行適應度計算及變量迭代。