CN111767272A - 一种分布式材料性能数据库的建立及访问方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分布式材料性能数据库的建立及访问方法，属于材料性能数据信息技术领域。本发明的方法为先建立主数据库，再通过主数据库分配数据采集器和子数据库，数据采集器将模板化材料性能数据传至子数据库并保存；子数据库根据模板化材料性能数据得到简要信息数据，而后子数据库将IP地址和简要信息数据传输至主数据库，而后通过应用服务发送材料性能数据查询请求，子数据库通过主数据库将对应的材料性能数据传输至应用服务。本发明的目的在于克服现有技术中，研发人员难以获取所需材料性能数据的不足，本发明可以实现材料性能数据的共享，并且可以保证材料性能数据的可靠性，进一步可快速简易地获取所需的材料性能数据。
Description
技术领域
本发明涉及材料性能数据信息技术领域，更具体地说，涉及一种分布式材料性能数据库的建立及访问方法。
背景技术
材料是人类生产和生活所必需的物质基础，人类的衣食住行都离不开使用材料。机械制造、交通运输、国防及科研大量使用钢铁材料、非铁金属材料、粉末冶金材料及各种非金属材料；固体电子器件缺不了锗、硅等半导体材料；光电子技术器件需要具备一定特性的功能材料；宇航工程必须使用一些高性能的尖端材料等。材料性能参数是确定各种工程和产品结构设计选用材料的主要依据，及仿真分析的主要输入条件之一。
目前材料性能相关数据往往分散在高校、研究所以及相关企业手中，特别是高端材料，比如热成型钢、高端合金或者复合材料等，还有材料特殊的性能参数，比如高速拉伸应力应变曲线、S-N曲线、J-C本构参数等。传统的材料性能数据库一般有大型企业或研究所搭建的私有材料数据库，以及各个不同领域商业化的集中式材料数据库，这些数据库一般只包含企业所擅长领域的材料和性能数据，材料性能数据并不全面。
相比于海量的材料性能数据，传统的数据库规模和覆盖面极小，对于大部分设计或者仿真的工程师来说，获取需要的材料性能数据的途径较少，且需要花费大量的人力物力，因此很难获取所需的材料性能数据。所以大部分设计或者仿真工程师只能花费高昂的成本做材料测试，而测得的材料性能数据只能自己使用，难以找到合适的途径共享和获利。
综上所述，现有技术中材料性能数据的使用相对封闭，没有可靠的共享途径，研发人员难以获取所需的材料性能数据，如何实现材料性能数据的共享，进一步如何保证材料性能数据的可靠性，是现有技术亟需解决的问题。
发明内容
1.要解决的问题
本发明的目的在于克服现有技术中，研发人员难以获取所需材料性能数据的不足，提供了一种分布式材料性能数据库的建立及访问方法，可以实现材料性能数据的共享，并且可以保证材料性能数据的可靠性，进一步可快速简易地获取所需的材料性能数据。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的一种分布式材料性能数据库的建立方法，包括以下步骤：
S1：建立主数据库；
S2：主数据库为具有材料性能数据的区域分配数据采集器以及子数据库；具体地，包括以下步骤：
S2-1：具有材料性能数据的区域向主数据库发送子节点设定请求；
S2-2：主数据库接收子节点设定请求并进行认证；若认证通过，主数据库为具有材料性能数据的区域分配数据采集器以及子数据库。值得说明的是，通过主数据库分配子数据库，可以实现子数据库的分布式布置，从而可以收集各种材料性能数据，保证了材料性能数据的全面性。
S3：数据采集器将实时采集的原始数据转化为模板化材料性能数据，并将模板化材料性能数据传至子数据库，该子数据库接收模板化材料性能数据并保存；其中，将实时采集的原始数据转化为模板化材料性能数据的具体过程为：
S3-1、数据采集器将原始数据分为常规数据和高端数据，其中，常规数据包括材料基本信息、材料化学性能、材料物理性能、材料机械性能以及材料工艺性能；高端数据包括材料高级曲线、材料本构模型和材料失效模型；
S3-2、数据采集器根据数据模板转化常规数据和高端数据得到模板化材料性能数据。通过将原始数据转换为统一的模板化材料性能数据，便于对材料性能数据进行查询，进一步便于后续步骤中对各子数据库的简要信息数据进行归纳整合。
S4：子数据库根据模板化材料性能数据得到简要信息数据，而后子数据库将IP地址和简要信息数据传输至主数据库，其中，IP地址和简要信息数据相关联，简要信息数据包括材料类型、材料牌号和材料性能参数的种类。通过查询简要信息即可对应查询到子数据库的IP地址，进而可以快速连接子数据库实现材料性能数据的传输。值得进一步说明的是，子数据库通过广播通道将IP地址和材料性能数据范围传输至主数据库。
S5：建立应用服务，主数据库将接收的各个子数据库的简要信息数据进行整合，并将整合的数据传输至应用服务。
本发明的一种分布式材料性能数据库的访问方法，用于访问上述方法建立的数据库，具体以下步骤：
S100、主数据库接收应用服务发出的材料性能数据查询请求；
S200、主数据库根据材料性能数据查询请求中查找对应子数据库的IP地址，而后主数据库通过IP地址发送数据调用请求至对应的子数据库；由于IP地址与简要信息数据相关联，主数据库根据材料性能数据查询请求中的简要信息数据匹配对应子数据库的IP地址。
S300、子数据库根据数据调用请求将材料性能数据传输至主数据库，主数据库根据材料性能数据查询请求对接收的材料性能数据进行封装处理，并将封装处理的数据传输至应用服务。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的一种分布式材料性能数据的建立方法，通过主数据库分配子数据库，可以实现子数据库的分布式布置，从而可以收集各种材料性能数据，保证了材料性能数据的全面性；进一步可以实现对材料性能数据的共享。此外通过分配数据采集器，可以实现对材料性能数据的实时采集，大大提高了材料性能数据的可靠性。
(2)本发明的一种分布式材料性能数据库的访问方法，为用户提供了材料性能数据的查询途径，通过发送材料性能数据查询请求可以从不同的子数据库获取对应的材料性能数据，从而实现了材料性能数据的共享；进一步地，主数据库并没有保存各子数据库的材料性能数据，不仅保障了材料性能数据的保密性，还降低了主数据库的负重，进而提高了主数据库的查询匹配速度和数据传输速度，使得用户可以快速简易地获取所需的材料性能数据。
附图说明
图1为本发明的一种材料性能数据库的建立方法流程示意图；
图2为本发明的数据模板信息结构示意图；
图3为本发明的模板化材料性能数据信息结构示意图；
图4为本发明的一种材料性能数据库的访问方法流程。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；而且，各个实施例之间不是相对独立的，根据需要可以相互组合，从而达到更优的效果。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
结合图1所示，本发明的一种分布式材料性能数据库的建立方法，具体包括以下步骤：
S1：建立主数据库，具体地，通过搭建服务器建立主数据库。
S2：主数据库为具有材料性能数据的区域分配数据采集器以及子数据库；步骤具体过程为：S2-1：具有材料性能数据的区域向主数据库发送子节点设定请求；本实施例中具有材料性能数据的区域通过网络将子节点设定请求传至主数据库。
S2-2：主数据库接收子节点设定请求并进行认证；值得说明的是，子节点设定请求包括区域信息、材料性能数据证明以及服务器证明等信息；主数据库对子节点设定请求的认证过程为：对子节点设定请求中的信息进行核查认证。需要说明的是，通过对子节点设定请求进行认证，可以保证材料性能数据来源的可靠性。
若认证通过，主数据库为具有材料性能数据的区域分配数据采集器以及子数据库进一步地，通过主数据库分配子数据库，分散在各个高校、研究所，甚至设计、仿真工程师的材料性能数据可以存储在子数据库内，且子数据库可以一直扩展，进而可以实现材料性能数据的全面收集。
S3：数据采集器将实时采集的原始数据转化为模板化材料性能数据，并将模板化材料性能数据传至子数据库，该子数据库接收模板化材料性能数据并保存；具体地，
S3-1：数据采集器将原始数据分为常规数据和高端数据，其中，常规数据包括材料基本信息、材料化学性能、材料物理性能、材料机械性能以及材料工艺性能；高端数据包括材料高级曲线、材料本构模型和材料失效模型；
S3-2：数据采集器根据数据模板转化常规数据和高端数据得到模板化材料性能数据。具体地，数据模板如图2所示，数据采集器将常规数据和高端数据与数据模板相匹配，即将常规数据中的材料基本信息与数据模板中的材料说明、材料名称进行匹配，材料化学性能与化学成分匹配，材料物理性能与物理属性相匹配，材料机械性能与机械属性相匹配；同理，高端数据中的材料高级曲线、材料本构模型和材料失效模型对应与数据模板相匹配结合。之后将具体数据内容与数据模板信息进行组合得到模板化材料性能数据，如图3所示(图中未显示高端数据)，材料分类中共有三级分类，第一级分类为金属材料，第二级分类为黑色金属，第三级分类为碳钢，针对碳钢的材料属性及基本信息，碳钢的性能数据则根据对应属性进行分类，最终即可得到碳钢对应的模板化材料性能数据。
需要说明的是，基于材料检测设备共享以及检测设备物联网化，数据采集器可以采集材料的全时段测试数据，即数据采集器可以实现实时的材料性能数据的采集，保证了材料性能数据的可靠性。
S4：子数据库根据模板化材料性能数据得到简要信息数据，而后子数据库将IP地址和简要信息数据传输至主数据库，其中，IP地址与简要信息数据相关联，简要信息数据包括材料类型、材料牌号和材料性能参数的种类，即简要信息数据中没有详细的材料性能参数。值得说明的是，主数据库并没有收集保存子数据中具体的材料性能数据，一方面降低了主数据库的负重，提高了主数据库的数据查找速度，另一方面提高了子数据库中材料性能数据的保密性；进一步主数据库通过收集简要信息数据，实现对各个子数据库材料性能数据的信息统计，便于用户查阅相关内容。值得说明的是，子数据库通过广播通道将IP地址和材料性能数据范围传输至主数据库。通过子数据库自动广播IP地址的方式，可以及时将最新的数据信息上报主数据库，并且子数据库可以无须具备固定的IP地址，即其IP地址是可变更的，即便子数据库IP地址发生变化，也不会影响主数据库对其数据的调用，从而便于子数据库的更新、维护以及扩容。
S5、建立应用服务，主数据库将接收的各个子数据库的简要信息数据进行整合，并将整合的数据传输至应用服务；用户可以通过应用服务查看分布式材料性能数据库提供的材料性能数据种类，即为用户提供了便捷的查询途径；大大降低了获取信息的成本。
本发明的一种分布式材料性能数据的建立方法，通过主数据库分配子数据库，可以实现子数据库的分布式布置，从而可以收集各种材料性能数据，实现了对海量的材料性能数据的合理存储，进一步保证了材料性能数据的全面性。此外通过分配数据采集器，可以实现对材料性能数据的实时采集，大大提高了材料性能数据的可靠性。
通过上述方法建立的分布式材料性能数据库，具体的访问方法如下：
结合图4所示，本发明的一种分布式材料性能数据库的访问方法，具体包括以下步骤：
S100、主数据库接收应用服务发出的材料性能数据查询请求；具体地，用户根据整合的简要信息数据中查找是否含有所需数据，若想查阅具体的材料性能数据，则通过应用服务发出的对应材料性能数据查询请求。
S200、主数据库根据材料性能数据查询请求中查找对应子数据库的IP地址，而后主数据库通过IP地址发送数据调用请求至对应的子数据库；值得说明的是，由于IP地址与简要信息数据相关联，主数据库根据材料性能数据查询请求中的简要信息数据匹配对应子数据库的IP地址。
S300、子数据库根据数据调用请求将材料性能数据传输至主数据库，主数据库根据材料性能数据查询请求对接收的材料性能数据进行封装处理，并将封装处理的数据传输至应用服务。值得说明的是，封装处理的具体过程为：根据材料性能数据查询请求中的格式要求，主数据库将接收的材料性能数据封装成所要求的格式数据，从而便于用户将获取的材料性能数据导入其使用的设计或仿真软件。
本发明的一种分布式材料性能数据库的访问方法，为用户提供了材料性能数据的查询途径，通过发送材料性能数据查询请求可以从不同的子数据库获取对应的材料性能数据，从而实现了材料性能数据的共享；进一步地，主数据库并没有保存各子数据库的材料性能数据，不仅保障了材料性能数据的保密性，还降低了主数据库的负重，进而提高了主数据库的查询匹配速度和数据传输速度，使得用户可以快速简易地获取所需的材料性能数据。
在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本发明。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。
Claims (7)
1.一种分布式材料性能数据库的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：建立主数据库；
S2：主数据库为具有材料性能数据的区域分配数据采集器以及子数据库；
S3：数据采集器将实时采集的原始数据转化为模板化材料性能数据，并将模板化材料性能数据传至子数据库，该子数据库接收模板化材料性能数据并保存；
S4：子数据库根据模板化材料性能数据得到简要信息数据，而后子数据库将IP地址和简要信息数据传输至主数据库，其中，IP地址和简要信息数据相关联，简要信息数据包括材料类型、材料牌号和材料性能参数的种类。
2.根据权利要求1所述的一种分布式材料性能数据库的建立方法，其特征在于，步骤S2的具体过程为：
S2-1：具有材料性能数据的区域向主数据库发送子节点设定请求；
S2-2：主数据库接收子节点设定请求并进行认证；若认证通过，主数据库为具有材料性能数据的区域分配数据采集器以及子数据库。
3.根据权利要求1所述的一种分布式材料性能数据库的建立方法，其特征在于，步骤S3中将实时采集的原始数据转化为模板化材料性能数据的具体过程为：
S3-1、数据采集器将原始数据分为常规数据和高端数据，其中，常规数据包括材料基本信息、材料化学性能、材料物理性能、材料机械性能以及材料工艺性能；高端数据包括材料高级曲线、材料本构模型和材料失效模型；
S3-2、数据采集器根据数据模板转化常规数据和高端数据得到模板化材料性能数据。
4.根据权利要求1所述的一种分布式材料性能数据库的建立方法，其特征在于，还包括步骤S5：建立应用服务，主数据库将接收的各个子数据库的简要信息数据进行整合，并将整合的数据传输至应用服务。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种分布式材料性能数据库的建立方法，其特征在于，子数据库通过广播通道将IP地址和材料性能数据范围传输至主数据库。
6.一种分布式材料性能数据库的访问方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100、主数据库接收应用服务发出的材料性能数据查询请求；
S200、主数据库根据材料性能数据查询请求中查找对应子数据库的IP地址，而后主数据库通过IP地址发送数据调用请求至对应的子数据库；
S300、子数据库根据数据调用请求将材料性能数据传输至主数据库，主数据库根据材料性能数据查询请求对接收的材料性能数据进行封装处理，并将封装处理的数据传输至应用服务。
7.根据权利要求6所述的一种分布式材料性能数据库的访问方法，其特征在于，步骤S200中主数据库根据材料性能数据查询请求中的简要信息数据匹配对应子数据库的IP地址。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201013 |