CN116413133B - 一种特种钢材的抗压强度监测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种特种钢材的抗压强度监测方法及系统，涉及建筑施工监测技术领域，获取安装结构形式，对材料进行检测输出初始抗压强度，对结构进行检测输出第一结构抗压强度，进行施工结构承稳性分析，得到几何承稳性、面基承稳性以及连接承稳性，进行模型训练输出第二结构抗压强度，根据初始抗压强度、第一结构抗压强度和第二结构抗压强度，输出抗压强度监测结果。本发明解决了现有技术中存在由于不能全面地评估特种钢材，使得对特种钢材的抗压强度监测不够精确的技术问题，实现了结合材料抗压强度、钢材结构抗压强度、施工结构抗压强度进行多维度抗压强度分析，达到对特种钢材的抗压强度进行准确监测技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工监测技术领域，具体涉及一种特种钢材的抗压强度监测方法及系统。
背景技术
特种钢材，又称特殊钢或高级钢，是一类具有特殊性能的钢材，广泛应用于汽车、航空、航天、核能、石油化工、军工等领域。一方面，随着科技的发展，特种钢材的研究和开发逐渐朝着更高性能、更轻质、更环保的方向发展，例如，高强度、高韧性、耐腐蚀、耐高温等高性能特种钢材不断涌现，以满足各行业对新材料的需求。另一方面，特种钢材制造工艺的改进和创新是提高材料性能的关键，例如，精炼、轧制、热处理等工艺的改进可以使钢材具有更好的力学性能和使用性能，此外，采用新型工艺如3D打印、粉末冶金等也在逐渐改变特种钢材的生产方式。
由于特种钢材在极端环境下承受巨大的压力，因此对其抗压强度进行准确监测至关重要，而现今常用的特种钢材的抗压强度监测方法还存在着一定的弊端，对于特种钢材的抗压强度监测还存在着一定的可提升空间。
发明内容
本申请实施例提供了一种特种钢材的抗压强度监测方法及系统，用于针对解决现有技术中存在由于不能全面地评估特种钢材，使得对特种钢材的抗压强度监测不够精确的技术问题。
鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种特种钢材的抗压强度监测方法及系统。
第一方面，本申请实施例提供了一种特种钢材的抗压强度监测方法，所述方法包括：连接所述建筑施工监测系统，获取第一特种钢材的安装结构形式，其中，所述安装结构形式包括几何空间尺寸、安装接触面以及钢材之间的连接点；对所述第一特种钢材的材料进行抗压强度检测，输出初始抗压强度；对所述第一特种钢材的钢材结构进行抗压强度检测，输出第一结构抗压强度；通过对所述几何空间尺寸、安装接触面以及钢材之间的连接点进行施工结构承稳性分析，得到几何承稳性、面基承稳性以及连接承稳性；按照所述几何承稳性、所述面基承稳性以及所述连接承稳性进行模型训练，输出标识所述第一特种钢材的安装结构形式抗压性的第二结构抗压强度；根据所述初始抗压强度、所述第一结构抗压强度和所述第二结构抗压强度，输出抗压强度监测结果。
具体的，对所述第一特种钢材的钢材结构进行抗压强度检测，输出第一结构抗压强度，方法包括：对所述第一特种钢材的工艺参数进行提取，得到成型参数信息；根据所述成型参数信息，获取预设承重方式，基于所述预设承重方式对所述第一特种钢材进行抗压测试，输出第一结构抗压强度。
具体的，按照所述几何承稳性、所述面基承稳性以及所述连接承稳性进行模型训练，方法还包括：按照所述几何承稳性、所述面基承稳性以及所述连接承稳性作为输入变量，确定几何-抗压变化曲线、面基-抗压变化曲线和连接-抗压变化曲线；利用最小二乘法对所述几何-抗压变化曲线和面基-抗压变化曲线进行一次回归，得到一次回归曲线；利用最小二乘法对所述一次回归曲线和所述连接-抗压变化曲线进行二次回归，输出二次回归曲线；利用所述二次回归曲线生成的结构抗压回归模型，获取第二结构抗压强度。
具体的，所述结构抗压回归模型如下：
其中，表征几何-抗压变化曲线；/>表征面基-抗压变化曲线；/>表征连接-抗压变化曲线；/>表征曲线回归的残差，/>表征结构抗压回归模型。
具体的，通过最小化残差和以使所述结构抗压回归模型收敛，其中，所述最小化残差和的计算公式如下：
其中，表征曲线回归的残差和；n表征数据项数。
具体的，所述方法还包括：连接所述建筑施工监测系统，获取预设承重指标；对所述初始抗压强度、所述第一结构抗压强度和所述第二结构抗压强度进行预测，得到抗压预测结果，其中，所述抗压预测结果包括预测承重指标；将所述预测承重指标与所述预设承重指标进行比对，输出抗压强度监测结果。
具体的，所述方法还包括：根据所述建筑施工监测系统，确定多个施工节点；按照所述多个施工节点，确定多个抗压预测结果，其中，所述多个抗压预测结果与所述多个施工节点一一对应；根据所述多个抗压预测结果，生成抗压监测报告。
第二方面，本申请实施例提供了一种特种钢材的抗压强度监测系统，所述系统包括：结构形式获取模块，所述结构形式获取模块用于连接所述建筑施工监测系统，获取第一特种钢材的安装结构形式，其中，所述安装结构形式包括几何空间尺寸、安装接触面以及钢材之间的连接点；初始强度获取模块，所述初始强度获取模块用于对所述第一特种钢材的材料进行抗压强度检测，输出初始抗压强度；第一强度获取模块，所述第一强度获取模块用于对所述第一特种钢材的钢材结构进行抗压强度检测，输出第一结构抗压强度；承稳性分析模块，所述承稳性分析模块用于通过对所述几何空间尺寸、安装接触面以及钢材之间的连接点进行施工结构承稳性分析，得到几何承稳性、面基承稳性以及连接承稳性；第二强度获取模块，所述第二强度获取模块用于按照所述几何承稳性、所述面基承稳性以及所述连接承稳性进行模型训练，输出标识所述第一特种钢材的安装结构形式抗压性的第二结构抗压强度；监测结果获取模块，所述监测结果获取模块用于根据所述初始抗压强度、所述第一结构抗压强度和所述第二结构抗压强度，输出抗压强度监测结果。
具体的，所述系统还包括：参数提取模块，所述参数提取模块用于对所述第一特种钢材的工艺参数进行提取，得到成型参数信息；抗压测试模块，所述抗压测试模块用于根据所述成型参数信息，获取预设承重方式，基于所述预设承重方式对所述第一特种钢材进行抗压测试，输出第一结构抗压强度。
具体的，所述系统还包括：变化曲线确定模块，所述变化曲线确定模块用于按照所述几何承稳性、所述面基承稳性以及所述连接承稳性作为输入变量，确定几何-抗压变化曲线、面基-抗压变化曲线和连接-抗压变化曲线；一次回归模块，所述一次回归模块用于利用最小二乘法对所述几何-抗压变化曲线和面基-抗压变化曲线进行一次回归，得到一次回归曲线；二次回归模块，所述二次回归模块用于利用最小二乘法对所述一次回归曲线和所述连接-抗压变化曲线进行二次回归，输出二次回归曲线；结构抗压强度获取模块，所述结构抗压强度获取模块用于利用所述二次回归曲线生成的结构抗压回归模型，获取第二结构抗压强度。
具体的，所述结构抗压回归模型如下：
其中，表征几何-抗压变化曲线；表征面基-抗压变化曲线；/>表征连接-抗压变化曲线；/>表征曲线回归的残差，/>表征结构抗压回归模型。
具体的，对于所述结构抗压回归模型，通过最小化残差和以使所述结构抗压回归模型收敛，其中，所述最小化残差和的计算公式如下：
其中，表征曲线回归的残差和；n表征数据项数。
具体的，所述系统还包括：预设承重指标获取模块，所述预设承重指标获取模块用于连接所述建筑施工监测系统，获取预设承重指标；预测模块，所述预测模块用于对所述初始抗压强度、所述第一结构抗压强度和所述第二结构抗压强度进行预测，得到抗压预测结果，其中，所述抗压预测结果包括预测承重指标；比对模块，所述比对模块用于将所述预测承重指标与所述预设承重指标进行比对，输出抗压强度监测结果。
具体的，所述系统还包括：施工节点确定模块，所述施工节点确定模块用于根据所述建筑施工监测系统，确定多个施工节点；预测结果确定模块，所述预测结果确定模块用于按照所述多个施工节点，确定多个抗压预测结果，其中，所述多个抗压预测结果与所述多个施工节点一一对应；监测报告获取模块，所述监测报告获取模块用于根据所述多个抗压预测结果，生成抗压监测报告。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例提供的一种特种钢材的抗压强度监测方法，涉及建筑施工监测技术领域，连接建筑施工监测系统，获取第一特种钢材的安装结构形式，对材料进行检测输出初始抗压强度，对结构进行检测输出第一结构抗压强度，进行施工结构承稳性分析，得到几何承稳性、面基承稳性以及连接承稳性，进行模型训练输出第二结构抗压强度，根据初始抗压强度、第一结构抗压强度和第二结构抗压强度，输出抗压强度监测结果。解决了现有技术中存在由于不能全面地评估特种钢材，使得对特种钢材的抗压强度监测不够精确的技术问题，实现了结合材料抗压强度、钢材结构抗压强度、施工结构抗压强度进行多维度抗压强度分析，达到对特种钢材的抗压强度进行准确监测技术效果。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
图1为本申请实施例提供了一种特种钢材的抗压强度监测方法流程示意图；
图2为本申请实施例提供了一种特种钢材的抗压强度监测方法中输出第一结构抗压强度流程示意图；
图3为本申请实施例提供了一种特种钢材的抗压强度监测方法中获取第二结构抗压强度流程示意图；
图4为本申请实施例提供了一种特种钢材的抗压强度监测系统结构示意图。
附图标记说明：结构形式获取模块10，初始强度获取模块20，第一强度获取模块30，承稳性分析模块40，第二强度获取模块50，监测结果获取模块60。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种特种钢材的抗压强度监测方法，用于针对解决现有技术中存在由于不能全面地评估特种钢材，使得对特种钢材的抗压强度监测不够精确的技术问题。
实施例1
如图1所示，本申请实施例提供了一种特种钢材的抗压强度监测方法，所述方法应用于建筑施工监测系统，所述建筑施工监测系统与数据采集装置通信连接，所述方法包括：
步骤S100：连接所述建筑施工监测系统，获取第一特种钢材的安装结构形式，其中，所述安装结构形式包括几何空间尺寸、安装接触面以及钢材之间的连接点；
具体而言，本申请实施例提供的一种特种钢材的抗压强度监测方法应用于建筑施工监测系统，所述建筑施工监测系统与数据采集装置通信连接，所述数据采集装置设备用于在施工现场进行数据采集，包括激光扫描仪、测量仪器等。
首先，所述建筑施工监测系统是指通过安装各种传感器和监测设备，对建筑施工过程中涉及的各种参数进行实时监测、记录、分析和报告的系统，建筑施工监测系统进行数据采集，如使用激光扫描仪、测量仪器等设备对第一特种钢材的安装结构进行全面测量，连接所述建筑施工监测系统，获取第一特种钢材的几何空间尺寸、安装接触面以及钢材之间的连接点等信息，基于上述信息，获取第一特种钢材的安装结构形式。
其中，几何空间尺寸是指钢材结构在空间中的形状和尺寸，具体包括钢材的长度、宽度、高度，以及钢材之间的角度、间距等，这些尺寸参数决定了钢材结构的整体形态和在实际工程中的布局，几何空间尺寸的设计和控制对于保证钢材结构的稳定性和承载能力至关重要；安装接触面是指钢材结构中各个构件之间相互连接和支撑的接触区域，这些接触面可以是平面接触、线接触或点接触，安装接触面的设计需要考虑力学性能、接触面积、摩擦系数等因素，合理的安装接触面设计可以提高钢材结构的整体稳定性和承载能力；钢材之间的连接点是指钢材结构中各个构件相互连接的节点，连接点可以通过焊接、螺栓连接、铆钉连接等方式实现，连接点的设计需要考虑连接方式、连接强度、连接刚度等因素，合理的连接点设计可以保证钢材结构的整体稳定性，同时方便施工和维护。
步骤S200：对所述第一特种钢材的材料进行抗压强度检测，输出初始抗压强度；
具体而言，从第一特种钢材中取样，制备标准尺寸的试件，试件的制备需遵循相关标准和规范，以确保试验结果的准确性和可靠性，例如，从钢筋中切割出一个标准尺寸的圆柱形试件。选择合适的试验设备，如万能材料试验机或压力试验机等，用于进行抗压强度检测。将制备好的试件放置在试验设备上，并根据试验要求调整试件的位置，确保试件受到均匀的压力。启动试验设备，对试件施加逐渐增大的压力，在整个加载过程中，实时监控试件的形变、压力以及位移等数据。当试件发生破坏时，记录此时的压力值作为抗压强度，输出初始抗压强度。同时，对试验过程中采集到的数据进行分析，绘制应力-应变曲线，以便对材料的力学性能进行更全面的评估。
步骤S300：对所述第一特种钢材的钢材结构进行抗压强度检测，输出第一结构抗压强度；
进一步而言，如图2所示，本申请步骤S300还包括：
步骤S310：对所述第一特种钢材的工艺参数进行提取，得到成型参数信息；
步骤S320：根据所述成型参数信息，获取预设承重方式，基于所述预设承重方式对所述第一特种钢材进行抗压测试，输出第一结构抗压强度。
具体而言，从生产和施工过程中收集第一特种钢材的工艺参数，如熔炼、轧制、热处理等过程中的温度、时间、速度等加工参数，以及成型直径、成型厚度等成型参数，整理收集到的工艺参数，将其与第一特种钢材的规格、类型等基本信息一起，整合为成型参数信息。
根据成型参数信息，确定所述第一特种钢材的力学性能和可能的应用场景，工程设计要求，获取钢材结构在实际应用中需要满足的性能指标，如承载能力、抗震性能、耐久性等，同时，获取钢材结构在工程中的应用方式和受力情况。结合成型参数信息和工程设计要求，评估钢材结构在实际应用中可能面临的荷载类型、荷载大小、荷载分布等因素，根据评估结果，选择合适的预设承重方式，如均布荷载、集中荷载、复合荷载等，确定预设承重方式后，可以为后续的抗压强度测试提供有力的指导。
按照预设承重方式对第一特种钢材进行抗压测试，使用压力试验机或类似设备，对钢材施加预设荷载，同时实时监测钢材的变形、位移等数据，记录抗压测试过程中的数据，分析钢材在不同荷载下的应力分布和变形情况，以评估其抗压强度。
步骤S400：通过对所述几何空间尺寸、安装接触面以及钢材之间的连接点进行施工结构承稳性分析，得到几何承稳性、面基承稳性以及连接承稳性；
具体而言，分析钢材结构的几何空间尺寸，包括长度、宽度、高度、角度等，通过计算各构件的应力、弯矩、剪力等，确定结构是否满足抗弯、抗剪、抗扭等性能要求，此外，根据工程设计要求，评估结构是否具有足够的刚度和稳定性，得到几何承稳性。
分析钢材结构的安装接触面，评估各个接触面的受力情况和传力特性，根据接触面积、摩擦系数等因素，计算接触面的承载能力，以确保接触面具有足够的强度和刚度，同时，对接触面进行抗滑移、抗翻覆等稳定性分析，得到面基承稳性。
分析钢材结构中各个构件的连接点，评估连接方式（如焊接、螺栓连接、铆钉连接等）对结构稳定性的影响，计算连接点的承载能力，确保连接强度和连接刚度满足工程设计要求，此外，评估连接点在各种荷载作用下的疲劳性能和耐久性，得到连接承稳性。
通过上述步骤，可以系统地评估钢材结构在施工过程中的承稳性，为工程设计和施工提供有力支持。
步骤S500：按照所述几何承稳性、所述面基承稳性以及所述连接承稳性进行模型训练，输出标识所述第一特种钢材的安装结构形式抗压性的第二结构抗压强度；
进一步而言，如图3所示，本申请步骤S500还包括：
步骤S510：按照所述几何承稳性、所述面基承稳性以及所述连接承稳性作为输入变量，确定几何-抗压变化曲线、面基-抗压变化曲线和连接-抗压变化曲线；
步骤S520：利用最小二乘法对所述几何-抗压变化曲线和面基-抗压变化曲线进行一次回归，得到一次回归曲线；
步骤S530：利用最小二乘法对所述一次回归曲线和所述连接-抗压变化曲线进行二次回归，输出二次回归曲线；
步骤S540：利用所述二次回归曲线生成的结构抗压回归模型，获取第二结构抗压强度。
具体而言，基于所述几何承稳性、所述面基承稳性以及所述连接承稳性，收集大量实际工程项目中特种钢材的几何承稳性、面基承稳性和连接承稳性数据，同时，获取这些项目中钢材的实际抗压强度数据，并确保数据来源可靠且具有代表性。将几何承稳性、面基承稳性和连接承稳性作为自变量，抗压强度作为因变量，对这些数据进行整理，利用散点图或其他可视化工具，绘制几何承稳性与抗压强度之间的关系图，即几何-抗压变化曲线；绘制面基承稳性与抗压强度之间的关系图，即面基-抗压变化曲线；以及绘制连接承稳性与抗压强度之间的关系图，即连接-抗压变化曲线。
进一步而言，本申请步骤S540所述结构抗压回归模型如下：
其中，；/>表征几何-抗压变化曲线；表征面基-抗压变化曲线；/>表征连接-抗压变化曲线；/>表征曲线回归的残差，/>表征结构抗压回归模型。
首先，将得到的几何-抗压变化曲线和面基-抗压变化曲线的数据，整理成适用于最小二乘法的格式，假设几何-抗压变化曲线和面基-抗压变化曲线可以通过一个线性模型进行表示。例如，设为抗压强度，/>为几何承稳性，/>为面基承稳性，回归模型可以表示为：/>，其中/>、/>和/>为待求参数。利用最小二乘法求解回归模型中的参数/>、/>和/>。最小二乘法的目标是使得预测值与实际值之间的误差平方和最小，对于每个数据点/>，计算预测值/>，使得误差平方和/>最小，其中，/>表示数据点的索引，取值范围为从1到n，n为数据点的总数；/>表示实际的抗压强度值，/>表示预测的抗压强度值；/>和/>分别表示第/>个数据点的几何承稳性和面基承稳性，/>和/>为回归模型的系数，分别表示几何承稳性和面基承稳性对抗压强度的影响，为回归模型的截距项。通过最小二乘法计算出最优参数/>、/>和/>，得到一次回归曲线/>，即/>，/>为几何-抗压变化曲线和面基-抗压变化曲线的一次回归曲线，这一回归曲线综合了几何承稳性和面基承稳性对抗压强度的影响。
进一步地，令一次回归曲线，整理一次回归曲线的数据和连接-抗压变化曲线的数据，采用与上述完全相同的方法对所述一次回归曲线和所述连接-抗压变化曲线进行二次回归，为了说明书的简洁，在此不再赘述，得到二次回归曲线，这一回归曲线综合了几何承稳性、面基承稳性以及连接承稳性对抗压强度的影响。
利用所述二次回归曲线生成结构抗压回归模型，通过最小化残差和以使所述结构抗压回归模型收敛，其中，所述最小化残差和的计算公式如下：
其中，n表征数据项数；表征曲线回归的残差和。由，得到/>。通过使残差和最小，即可使所述结构抗压回归模型收敛，示例性地，通过ln函数对/>进行计算，得到/>的值，将/>代入公式即可得到收敛的函数结果。
在完成前面步骤中的参数求解后，获得一个描述特种钢材抗压强度与几何承稳性、面基承稳性以及连接承稳性之间关系的二次回归模型，在已求解参数的基础上，收集特定钢材结构的几何承稳性、面基承稳性和连接承稳性数据，这些数据将作为回归模型的输入，将收集到的几何承稳性、面基承稳性和连接承稳性数据带入二次回归模型中。根据模型计算预测的抗压强度值，以此作为第二结构抗压强度，所述第二结构抗压强度综合考虑了特种钢材的几何承稳性、面基承稳性和连接承稳性对其抗压性能的影响。
步骤S600：根据所述初始抗压强度、所述第一结构抗压强度和所述第二结构抗压强度，输出抗压强度监测结果。
进一步而言，本申请步骤S600还包括：
步骤S610：连接所述建筑施工监测系统，获取预设承重指标；
步骤S620：对所述初始抗压强度、所述第一结构抗压强度和所述第二结构抗压强度进行预测，得到抗压预测结果，其中，所述抗压预测结果包括预测承重指标；
步骤S630：将所述预测承重指标与所述预设承重指标进行比对，输出抗压强度监测结果。
具体而言，连接到建筑施工监测系统，以获取预设的承重指标，这些指标是基于工程设计和结构需求设定的，用于衡量特种钢材在实际应用中需要承受的荷载。通过将之前计算得到的抗压强度数据输入到结构抗压回归模型，对初始抗压强度、第一结构抗压强度和第二结构抗压强度进行预测，通过模型输出预测承重指标，该指标表示特种钢材在实际应用中预计能承受的荷载。
将预测承重指标与预设承重指标进行比较，通过比较这两个指标，来评估特种钢材的抗压性能是否满足工程设计和结构需求，如果预测承重指标高于或等于预设承重指标，则说明特种钢材具有足够的抗压性能；反之，如果预测承重指标低于预设承重指标，则需要采取措施来改进钢材的抗压性能。最终，输出抗压强度监测结果。
进一步而言，本申请步骤S600还包括：
步骤S640：根据所述建筑施工监测系统，确定多个施工节点；
步骤S650：按照所述多个施工节点，确定多个抗压预测结果，其中，所述多个抗压预测结果与所述多个施工节点一一对应；
步骤S660：根据所述多个抗压预测结果，生成抗压监测报告。
具体而言，根据建筑施工监测系统的数据和进度报告，分析施工进度，确定关键的施工节点，这些节点包括结构组件安装、连接、检验等关键时刻。按照所述多个施工节点，在每个施工节点上应用抗压强度监测方法，通过对初始抗压强度、第一结构抗压强度和第二结构抗压强度进行实时监测和计算，确定多个抗压预测结果，以预测特种钢材的抗压性能，其中，所述多个抗压预测结果与所述多个施工节点一一对应。
将所有抗压预测结果整合到一个抗压监测报告中，这份报告包括以下内容：施工节点概述，用以详细描述每个施工节点的关键信息，如施工阶段、结构组件、连接方式等；抗压预测结果，列出每个施工节点的抗压预测结果，包括初始抗压强度、第一结构抗压强度和第二结构抗压强度；结果分析，针对每个施工节点，分析抗压预测结果，并提供可能的原因和建议；总结和建议，综合整个施工过程中的抗压预测结果，总结特种钢材的整体抗压性能，并提出相应的改进措施或建议。
综上所述，本申请实施例所提供的一种特种钢材的抗压强度监测方法及系统具有如下技术效果：
连接建筑施工监测系统，获取第一特种钢材的安装结构形式，对材料进行检测输出初始抗压强度，对结构进行检测输出第一结构抗压强度，进行施工结构承稳性分析，得到几何承稳性、面基承稳性以及连接承稳性，进行模型训练输出第二结构抗压强度，根据初始抗压强度、第一结构抗压强度和第二结构抗压强度，输出抗压强度监测结果。解决了现有技术中存在由于不能全面地评估特种钢材，使得对特种钢材的抗压强度监测不够精确的技术问题，实现了结合材料抗压强度、钢材结构抗压强度、施工结构抗压强度进行多维度抗压强度分析，达到对特种钢材的抗压强度进行准确监测技术效果。
实施例2
基于与前述实施例中一种特种钢材的抗压强度监测方法相同的发明构思，如图4所示，本申请提供了一种特种钢材的抗压强度监测系统，所述系统包括：
结构形式获取模块10，所述结构形式获取模块10用于连接所述建筑施工监测系统，获取第一特种钢材的安装结构形式，其中，所述安装结构形式包括几何空间尺寸、安装接触面以及钢材之间的连接点；
初始强度获取模块20，所述初始强度获取模块20用于对所述第一特种钢材的材料进行抗压强度检测，输出初始抗压强度；
第一强度获取模块30，所述第一强度获取模块30用于对所述第一特种钢材的钢材结构进行抗压强度检测，输出第一结构抗压强度；
承稳性分析模块40，所述承稳性分析模块40用于通过对所述几何空间尺寸、安装接触面以及钢材之间的连接点进行施工结构承稳性分析，得到几何承稳性、面基承稳性以及连接承稳性；
第二强度获取模块50，所述第二强度获取模块50用于按照所述几何承稳性、所述面基承稳性以及所述连接承稳性进行模型训练，输出标识所述第一特种钢材的安装结构形式抗压性的第二结构抗压强度；
监测结果获取模块60，所述监测结果获取模块60用于根据所述初始抗压强度、所述第一结构抗压强度和所述第二结构抗压强度，输出抗压强度监测结果。
进一步而言，所述系统还包括：
参数提取模块，用于对所述第一特种钢材的工艺参数进行提取，得到成型参数信息；
抗压测试模块，用于根据所述成型参数信息，获取预设承重方式，基于所述预设承重方式对所述第一特种钢材进行抗压测试，输出第一结构抗压强度。
进一步而言，所述系统还包括：
变化曲线确定模块，用于按照所述几何承稳性、所述面基承稳性以及所述连接承稳性作为输入变量，确定几何-抗压变化曲线、面基-抗压变化曲线和连接-抗压变化曲线；
一次回归模块，用于利用最小二乘法对所述几何-抗压变化曲线和面基-抗压变化曲线进行一次回归，得到一次回归曲线；
二次回归模块，用于利用最小二乘法对所述一次回归曲线和所述连接-抗压变化曲线进行二次回归，输出二次回归曲线；
结构抗压强度获取模块，用于利用所述二次回归曲线生成的结构抗压回归模型，获取第二结构抗压强度。
进一步而言，所述结构抗压回归模型如下：
其中，表征几何-抗压变化曲线；表征面基-抗压变化曲线；/>表征连接-抗压变化曲线；/>表征曲线回归的残差，/>表征结构抗压回归模型。
进一步而言，对于所述结构抗压回归模型，通过最小化残差和以使所述结构抗压回归模型收敛，其中，所述最小化残差和的计算公式如下：
其中，表征曲线回归的残差和；n表征数据项数。
进一步而言，所述系统还包括：
预设承重指标获取模块，用于连接所述建筑施工监测系统，获取预设承重指标；
预测模块，用于对所述初始抗压强度、所述第一结构抗压强度和所述第二结构抗压强度进行预测，得到抗压预测结果，其中，所述抗压预测结果包括预测承重指标；
比对模块，用于将所述预测承重指标与所述预设承重指标进行比对，输出抗压强度监测结果。
进一步而言，所述系统还包括：
施工节点确定模块，用于根据所述建筑施工监测系统，确定多个施工节点；
预测结果确定模块，用于按照所述多个施工节点，确定多个抗压预测结果，其中，所述多个抗压预测结果与所述多个施工节点一一对应；
监测报告获取模块，用于根据所述多个抗压预测结果，生成抗压监测报告。
本说明书通过前述对一种特种钢材的抗压强度监测方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种特种钢材的抗压强度监测方法及系统，对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种特种钢材的抗压强度监测方法，其特征在于，所述方法应用于建筑施工监测系统，所述系统与数据采集装置通信连接，所述方法包括：
连接所述建筑施工监测系统，获取第一特种钢材的安装结构形式，其中，所述安装结构形式包括几何空间尺寸、安装接触面以及钢材之间的连接点；
对所述第一特种钢材的材料进行抗压强度检测，输出初始抗压强度；
对所述第一特种钢材的钢材结构进行抗压强度检测，输出第一结构抗压强度；
通过对所述几何空间尺寸、安装接触面以及钢材之间的连接点进行施工结构承稳性分析，得到几何承稳性、面基承稳性以及连接承稳性；
按照所述几何承稳性、所述面基承稳性以及所述连接承稳性进行模型训练，输出标识所述第一特种钢材的安装结构形式抗压性的第二结构抗压强度；
根据所述初始抗压强度、所述第一结构抗压强度和所述第二结构抗压强度，输出抗压强度监测结果；
按照所述几何承稳性、所述面基承稳性以及所述连接承稳性进行模型训练，获取第二结构抗压强度，包括：
按照所述几何承稳性、所述面基承稳性以及所述连接承稳性作为输入变量，确定几何-抗压变化曲线、面基-抗压变化曲线和连接-抗压变化曲线；
利用最小二乘法对所述几何-抗压变化曲线和面基-抗压变化曲线进行一次回归，得到一次回归曲线；
利用最小二乘法对所述一次回归曲线和所述连接-抗压变化曲线进行二次回归，输出二次回归曲线；
利用所述二次回归曲线生成的结构抗压回归模型，获取第二结构抗压强度；
所述结构抗压回归模型如下：
W＝f(Xi,βi)+f(Yi,βi)+f(Zi,βi)+εi，
其中，E(εi)＝0，Var(εi)＝σ2；f(Xi,βi)表征几何-抗压变化曲线；f(Yi,βi)表征面基-抗压变化曲线；f(Zi,βi)表征连接-抗压变化曲线；εi表征曲线回归的残差，Yi表征结构抗压回归模型；
通过最小化残差和以使所述结构抗压回归模型收敛，其中，所述最小化残差和的计算公式如下：
其中，S(βi)表征曲线回归的残差和；n表征数据项数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一特种钢材的钢材结构进行抗压强度检测，输出第一结构抗压强度，方法包括：
对所述第一特种钢材的工艺参数进行提取，得到成型参数信息；
根据所述成型参数信息，获取预设承重方式，基于所述预设承重方式对所述第一特种钢材进行抗压测试，输出第一结构抗压强度。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
连接所述建筑施工监测系统，获取预设承重指标；
对所述初始抗压强度、所述第一结构抗压强度和所述第二结构抗压强度进行预测，得到抗压预测结果，其中，所述抗压预测结果包括预测承重指标；
将所述预测承重指标与所述预设承重指标进行比对，输出抗压强度监测结果。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述建筑施工监测系统，确定多个施工节点；
按照所述多个施工节点，确定多个抗压预测结果，其中，所述多个抗压预测结果与所述多个施工节点一一对应；
根据所述多个抗压预测结果，生成抗压监测报告。
5.一种特种钢材的抗压强度监测系统，其特征在于，应用于建筑施工监测系统，所述系统与数据采集装置通信连接，所述系统包括：
结构形式获取模块，所述结构形式获取模块用于连接所述建筑施工监测系统，获取第一特种钢材的安装结构形式，其中，所述安装结构形式包括几何空间尺寸、安装接触面以及钢材之间的连接点；
初始强度获取模块，所述初始强度获取模块用于对所述第一特种钢材的材料进行抗压强度检测，输出初始抗压强度；
第一强度获取模块，所述第一强度获取模块用于对所述第一特种钢材的钢材结构进行抗压强度检测，输出第一结构抗压强度；
承稳性分析模块，所述承稳性分析模块用于通过对所述几何空间尺寸、安装接触面以及钢材之间的连接点进行施工结构承稳性分析，得到几何承稳性、面基承稳性以及连接承稳性；
第二强度获取模块，所述第二强度获取模块用于按照所述几何承稳性、所述面基承稳性以及所述连接承稳性进行模型训练，输出标识所述第一特种钢材的安装结构形式抗压性的第二结构抗压强度；
监测结果获取模块，所述监测结果获取模块用于根据所述初始抗压强度、所述第一结构抗压强度和所述第二结构抗压强度，输出抗压强度监测结果；
所述第二强度获取模块，包括：
变化曲线确定模块，用于按照所述几何承稳性、所述面基承稳性以及所述连接承稳性作为输入变量，确定几何-抗压变化曲线、面基-抗压变化曲线和连接-抗压变化曲线；
一次回归模块，用于利用最小二乘法对所述几何-抗压变化曲线和面基-抗压变化曲线进行一次回归，得到一次回归曲线；
二次回归模块，用于利用最小二乘法对所述一次回归曲线和所述连接-抗压变化曲线进行二次回归，输出二次回归曲线；
结构抗压强度获取模块，用于利用所述二次回归曲线生成的结构抗压回归模型，获取第二结构抗压强度；
所述结构抗压回归模型如下：
W＝f(Xi,βi)+f(Yi,βi)+f(Zi,βi)+εi，
其中，E(εi)＝0，Var(εi)＝σ2；f(Xi,βi)表征几何-抗压变化曲线；f(Yi,βi)表征面基-抗压变化曲线；f(Zi,βi)表征连接-抗压变化曲线；εi表征曲线回归的残差，Yi表征结构抗压回归模型；
对于所述结构抗压回归模型，通过最小化残差和以使所述结构抗压回归模型收敛，其中，所述最小化残差和的计算公式如下：
其中，S(βi)表征曲线回归的残差和；n表征数据项数。
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| 超高强度钢材焊接箱形轴心受压柱整体稳定的有限元分析;施刚;石永久;王元清;;沈阳建筑大学学报(自然科学版)(第02期) * |
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