CN116721722A - 基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法，涉及手性点阵结构技术领域。为了解决无法判断各个节点在手性点阵结构中的受力，无法根据受力分析与调整，影响后续支座的生产与一体化制造的问题；基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法，通过基于等效介质参数、隔振带隙与结构参数之间的对应关系建立结构—变形与等效介质参数特性的直接联系，并构建手性点阵结构静态力学性能与动态隔振特性数据库，利用数值模拟，基于几何模型将手性点阵结构进行区域划分，提取并分析了不同元结构的力学性能，并绘制了在不同载荷下的变形曲线，表征了不同元结构中各个关键节点的静动态力学特性，为制定新型超材料减震结构设计提供参考。

Description

基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法
技术领域
本发明涉及手性点阵结构技术领域，特别涉及基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法。
背景技术
手性点阵结构是一类由韧带和旋转中心组成的多功能轻量化结构材料，但是现有研究大都是研究其准静态力学特性，针对手性点阵结构的动态力学性能研究相对较少。随着3D打印技术和材料制备技术的高速发展，多功能轻量化结构材料作为近年来兴起的力学性能极为优异的新一代轻质高强多功能材料，广泛应用于组织工程学、航空航天、船舶制造等领域，具有轻质量、高强度、高效散热、能吸收电磁波，以及多功能可设计性等特有的优良性能。
传统隔振措施会导致阻尼耗散能力差，且实现对低频波的控制往往需要较大的质量，因此，解决低频振动的关键问题在于如何实现高刚度与高阻尼特性的协调统一，其本质是研究结构中弹性波的传播特性和调控规律。超材料是利用特殊的类原子微结构单元设计，可实现常规材料所不具备的超力学特性，能以较小的尺寸实现对低频弹性波的有效控制与隔离。
现有关于手性点阵结构，已有相关专利。比如公开号为CN104572988A的中国专利公开了点阵结构体测试机自学习样品型号建立数据库方法，包括点阵结构体测试机和批量待录入点阵结构体样品，点阵结构体测试机通过插架插入槽分别与单个的批量待录入点阵结构体样品连接，连接完成后，操作点阵结构体测试机，智能测试处理模块通过一系列自动执行步骤，能够识别出各待学习点阵结构体样品的规格型号，并自动生成相应的最佳测试程序组合，并各自命名归档存储，将所有待录入点阵结构体样品全部自学习储存，并自动生成线束产品资料库。该发明能够让点阵结构体测试机自动识别未知的新款点阵结构体，为新款点阵结构体自动生成测试检验程序，省去人工制作治具、编程、测试等常规程序，既节省了大量的人力，物力，也节省大量的时间。
上述专利虽然提出了点阵结构体测试机自学习样品型号建立数据库方法，但仍存在以下问题：
1、现有技术中，通过识别学习点阵结构体样品生成对应组合，呈在静态下进行点阵结构的分析与储存，无法对点阵结构的各个应力进行分析与数值计算；
2、现有技术中，无法将手性点阵结构的各个节点的应力曲线进行绘制，无法判断各个节点在手性点阵结构中的受力，无法根据受力分析与调整，影响后续支座的生产与一体化制造。
发明内容
本发明的目的在于提供基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法，通过构建手性点阵结构静态力学性能与动态隔振特性数据库，利用数值模拟，提取并分析了不同元结构的力学性能，并绘制了在不同载荷下的变形曲线，表征了不同元结构中各个关键节点的静动态力学特性，为制定的新型超材料减震结构设计提供参考，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法，包括以下步骤：
基于等效介质参数、隔振带隙与结构参数之间的对应关系建立结构—变形与等效介质参数特性的直接联系，并构建手性点阵结构静态力学性能与动态隔振特性数据库；
提取所述手性点阵结构静态力学性能与动态隔振特性数据库中的元结构特征作为模型输入样本，同时，建立点阵结构参数化模型，并将所述点阵结构参数化模型输入至预设神经网络中进行学习，获得每个元结构特征对应的动力学模态分析模型；
基于所述点阵结构参数化模型与动力学模态分析模型构建元结构特征对应的手性点阵结构的应力分布图，并基于所述应力分布图基于时间序列绘制各个节点的应力曲线。
进一步的，所述等效介质参数、隔振带隙与结构参数之间的对应关系，包括：
基于手性超材料等效介质参数计算方法，建立手性点阵结构模态响应与有效介质参数之间的联系，结合变形特征分析负等效介质参数的形成机制和低频隔振的物理内涵；
通过调节对称性、胞元类型、肋板长度、节点角度和集中质量点分布的结构参数，分析不同的所述结构参数对等效介质参数与模态响应的影响，得到等效介质参数、隔振带隙与结构参数之间的对应关系。
进一步的，构建手性点阵结构静态力学性能与动态隔振特性数据库，包括：
基于手性点阵结构建立几何模型，并划分有限元网格构建有限元模型，模拟分子点阵构型，并由节点和节点间连接杆件单元组成一种具有周期性的拓扑结构；
根据元结构的特性，选取各个关键节点作为构建基本元结构的特征参数，根据所述基本元结构的特征参数确定手性点阵结构静态力学性能与动态隔振特性的初始数据特征；
根据所述初始数据特征的特性，确定所述初始数据特征的识别特征参数并储存。
进一步的，建立点阵结构参数化模型，包括：
基于所述识别特征参数将所述手性点阵结构中的关键节点进行分类，其中，所述关键节点包括顶点、体心、面心及棱边中点；
选择不同关键节点并基于拓扑结构设定连线规则，得到多组的元结构构型，基于所述多组的元结构构型生成数据集；
将所述数据集中每一元结构构型与预设实例库进行匹配，当全部相同时，表明己存在相关数据，直接输出实例数据，若不相同时，则基于有限元模型进行有限元分析，将相关参数存储至实例库。
进一步的，选择不同关键节点并基于拓扑结构设定连线规则，得到多组的元结构构型，包括：
根据关键点类型，将关键点划分为多组类型关键点，基于每组类型关键点与其他类型关键点的连接特性，从每组类型关键点中选取连接特性相同的相同类型关键点，并从相同类型关键点中随机选取预设数目个关键点作为待测关键点；
确定相同类型中每个待测关键点的连接特征参数和点特征参数，利用定量化方法对连接特征参数和点特征参数进行分析，得到关键点的不确定性分布，根据所述不确定性分布的分布特征，确定不确定性系数；
根据待测关键点的拓扑结构，确定待测关键点的连线参数特征，并根据不确定性系数对所述连线参数特征进行加权修正，得到目标连线参数特征；
根据每个待测关键点的目标连线参数特征确定固定连线特征和变化连线特征，基于拓扑结构确定引起所述变化连线特征变化的结构特征，基于结构特征生成变化标记，并基于变化标记对变化连线特征进行标记，得到标记连线特征；
基于所述固定连线特征和标记连线特征，设定连线规则，根据连线规则和其相关的关键点得到元结构构型。
进一步的，所述动力学模态分析模型，包括分别对所述关键节点进行推演，确定所述关键节点的竖向载荷以及横向载荷，基于所述关键节点的竖向载荷以及横向载荷计算对所述关键节点进行推演时的所述关键节点的节点变形位移距离的增大效应系数，并根据所述增大效应系数，确定所述关键节点最大应力。
进一步的，对所述关键节点进行推演，具体包括：
确定所述手性点阵结构试件，基于不少于一次的试验获得试验结果中所述手性点阵结构试件的动态特性数据；
基于所述动态特性数据进行模态分析，提取所述动态特性数据中的固有频率与其对应的振型，将所述固有频率与其对应的振型输入至预设数据库中进行匹配；
确定所述手性点阵结构试件的弯曲和扭转的模态频率及对应总变形，并验证试件的抗弯、抗扭刚度。
进一步的，所述试验包括：
将所述手性点阵结构试件基于有限元网格进行矩阵划分，分别在各个矩阵内施加弯曲载荷和扭转载荷；
基于结构力学位移法求解，并在所述矩阵上施加边界条件，并进行分析计算，得到试验结果；
其中，所述矩阵的阶数保持不变，即刚度矩阵的行数与列数保持不变。
进一步的，基于结构力学位移法求解，并在所述矩阵上施加边界条件，并进行分析计算，得到试验结果，包括：
根据在当前矩阵内施加的弯曲载荷和扭转载荷分析结果，确定在当前矩阵上施加的最大弯曲载荷和最大扭转载荷；
基于最大弯曲载荷和最大扭转载荷，并根据如下公式计算当前矩阵的变形值K；
其中，m表示当前矩阵的行数，n表示当前矩阵的列数，σ1表示最大弯曲载荷，σ2表示最大扭转载荷，e表示自然常数，取值为2.72；
基于所述变形值，并根据如下公式计算当前矩阵的载荷效应系数δ；
其中，Am*n表示当前矩阵所受的综合载荷，D表示参考变形值，D>K；
基于当前矩阵的变形值和载荷效应系数进行分析，得到试验结果。
进一步的，绘制各个节点的应力曲线，具体过程为：
提取所述动力学模态分析模型的分析结果，得到手性点阵结构试件的应力变化数据组以及载荷数据组，并将所述应力变化数据与载荷数据一一对应；
确定所述手性点阵结构试件的应力变化数据组以及载荷数据组的目标取值，并基于所述目标取值绘制手性点阵结构试件的应力变化曲线；
基于所述应力变化曲线确定所述手性点阵结构试件从加入载荷时刻至结束时的总应力变化值，并确定所述总应力变化值的权重值；
基于所述权重值对所述手性点阵结构试件的总应力变化值进行分析，得到所述手性点阵结构试件的应力评估值。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.通过基于等效介质参数、隔振带隙与结构参数之间的对应关系建立结构—变形与等效介质参数特性的直接联系，并构建手性点阵结构静态力学性能与动态隔振特性数据库，利用数值模拟，基于几何模型将手性点阵结构进行区域划分，提取并分析了不同元结构的力学性能，并绘制了在不同载荷下的变形曲线，表征了不同元结构中各个关键节点的静动态力学特性，为制定的新型超材料减震结构设计提供参考。
2.通过建立点阵结构参数化模型对手性点阵结构中的各个关键节点进行分类，并基于分类结果将多组的元结构构型进行整合，实现对各个元结构构型进行准确有效的分类操作，同时根据分类结果将元结构构型进行匹配，以确定获取到得元结构构型是否在实例库中，若不相同，则将新元结构构型及相关参数存储到实例库，为以后新元结构数据对比研究时进行相同匹配，便于实例库的实时更新与扩充，基于动力学模态分析模型进行多种元结构中的各个关键节点进行应力分析，确定关键节点的最大应力，从而实现手性点阵结构的有限元分析。
3.通过在多种试验模态下，对手性点阵结构整体的变形过程进行分析，对手性点阵结构基于几何模型分出多个矩阵，并对矩阵进行边界条件的附加，有效为各个关键节点的应力分析提供理论支撑，基于构建的数据库在将手性点阵结构看在均质各项同性的前提下，建立了手性点阵结构的应力与应变力的关系，基于结构力学位移法求解，并在所述矩阵上施加边界条件，并进行分析计算，大大方便了计算，减少了计算复杂过程，进一步提高了计算效率，通过对手性点阵结构各个关键节点的应力进行推演，实现对手性点阵结构的有效评估，提高了对手性点阵结构应力评估的精准性。
附图说明
图1为本发明的基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法流程图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
为了解决现有技术中，通过识别学习点阵结构体样品生成对应组合，呈在静态下进行点阵结构的分析与储存，无法对点阵结构的各个应力进行分析与数值计算的技术问题，请参阅图1，本实施例提供以下技术方案：
基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法，包括以下步骤：
基于手性超材料等效介质参数计算方法，建立手性点阵结构模态响应与有效介质参数之间的联系，结合变形特征分析负等效介质参数的形成机制和低频隔振的物理内涵；
通过调节对称性、胞元类型、肋板长度、节点角度和集中质量点分布的结构参数，分析不同的所述结构参数对等效介质参数与模态响应的影响，得到等效介质参数、隔振带隙与结构参数之间的对应关系；
基于等效介质参数、隔振带隙与结构参数之间的对应关系建立结构—变形与等效介质参数特性的直接联系，并构建手性点阵结构静态力学性能与动态隔振特性数据库；
基于手性点阵结构建立几何模型，并划分有限元网格构建有限元模型，模拟分子点阵构型，并由节点和节点间连接杆件单元组成一种具有周期性的拓扑结构；
根据元结构的特性，选取各个关键节点作为构建基本元结构的特征参数，根据所述基本元结构的特征参数确定手性点阵结构静态力学性能与动态隔振特性的初始数据特征；
根据所述初始数据特征的特性，确定所述初始数据特征的识别特征参数并储存；
提取所述手性点阵结构静态力学性能与动态隔振特性数据库中的元结构特征作为模型输入样本，同时，建立点阵结构参数化模型，并将所述点阵结构参数化模型输入至预设神经网络中进行学习，获得每个元结构特征对应的动力学模态分析模型；
基于所述点阵结构参数化模型与动力学模态分析模型构建元结构特征对应的手性点阵结构的应力分布图，并基于所述应力分布图基于时间序列绘制各个节点的应力曲线。
具体的，通过基于手性超材料等效介质参数计算方法，建立手性点阵结构模态响应与有效介质参数之间的联系，结合变形特征分析负等效介质参数的形成机制和低频隔振的物理内涵；通过调节对称性、胞元类型、肋板长度、节点角度和集中质量点分布的结构参数，分析不同的所述结构参数对等效介质参数与模态响应的影响，得到等效介质参数、隔振带隙与结构参数之间的对应关系；基于等效介质参数、隔振带隙与结构参数之间的对应关系建立结构—变形与等效介质参数特性的直接联系，并构建手性点阵结构静态力学性能与动态隔振特性数据库，利用数值模拟，基于几何模型将手性点阵结构进行区域划分，提取并分析了不同元结构的力学性能，并绘制了在不同载荷下的变形曲线，表征了不同元结构中各个关键节点的静动态力学特性，为制定的新型超材料减震结构设计提供参考。
为了解决无法判断各个节点在手性点阵结构中的受力，无法根据受力分析与调整，影响后续支座的生产与一体化制造的技术问题，请参阅图1，本实施例提供以下技术方案：
建立点阵结构参数化模型，包括：
基于所述识别特征参数将所述手性点阵结构中的关键节点进行分类，其中，所述关键节点包括顶点、体心、面心及棱边中点；
选择不同关键节点并基于拓扑结构设定连线规则，得到多组的元结构构型，基于所述多组的元结构构型生成数据集；
将所述数据集中每一元结构构型与预设实例库进行匹配，当全部相同时，表明己存在相关数据，直接输出实例数据，若不相同时，则基于有限元模型进行有限元分析，将相关参数存储至实例库；
选择不同关键节点并基于拓扑结构设定连线规则，得到多组的元结构构型，包括：
根据关键点类型，将关键点划分为多组类型关键点，基于每组类型关键点与其他类型关键点的连接特性，从每组类型关键点中选取连接特性相同的相同类型关键点，并从相同类型关键点中随机选取预设数目个关键点作为待测关键点；
确定相同类型中每个待测关键点的连接特征参数和点特征参数，利用定量化方法对连接特征参数和点特征参数进行分析，得到关键点的不确定性分布，根据所述不确定性分布的分布特征，确定不确定性系数；
根据待测关键点的拓扑结构，确定待测关键点的连线参数特征，并根据不确定性系数对所述连线参数特征进行加权修正，得到目标连线参数特征；
根据每个待测关键点的目标连线参数特征确定固定连线特征和变化连线特征，基于拓扑结构确定引起所述变化连线特征变化的结构特征，基于结构特征生成变化标记，并基于变化标记对变化连线特征进行标记，得到标记连线特征；
基于所述固定连线特征和标记连线特征，设定连线规则，根据连线规则和其相关的关键点得到元结构构型。
上述设计方案的工作原理和有益效果是：根据关键点类型，例如顶点、体心、面心及棱边中点，将关键点划分为多组类型关键点，基于每组类型关键点与其他类型关键点的连接特性，连接特性包括连接其他关键点的数量，连接其他关键点的类型，从每组类型关键点中选取连接特性相同的相同类型关键点，所述相同类型关键点的连线规则相似度很高，通过划分选择得到相同类型关键点的目的是实现对关键点的分类，对相同的关键点选取预设数目进行分析即可，避免对全部的关键点的进行分析，提高确定关键点连线规则的效率，然后确定相同类型中每个待测关键点的连接特征参数和点特征参数，其中，连接特征参数包括连接其他关键点之间的相对位置还有距离等，点特征参数包括关键点的类型和关键点的位置等，利用定量化方法对连接特征参数和点特征参数进行分析，得到关键点的不确定性分布，根据所述不确定性分布的分布特征，确定不确定性系数，不确定性分布范围越广，对应的不确定性系数越大，对应的根据待测关键点的拓扑结构，确定待测关键点的连线参数特征，并根据不确定性系数对所述连线参数特征进行加权修正的修正幅度越大，保证得到的目标连线参数特征的准确性，最后，根据每个待测关键点的目标连线参数特征确定固定连线特征和变化连线特征，其中固定连线特征为不变化的特征，变化连线特征为变化的特征，基于拓扑结构确定引起所述变化连线特征变化的结构特征，例如为温度，湿度等的原因，基于结构特征生成变化标记，并基于变化标记对变化连线特征进行标记，得到标记连线特征，保证基于所述固定连线特征和标记连线特征设定得到的连线规则的准确性，最终保证根据连线规则和其相关的关键点得到元结构构型的准确性，为建立点阵结构参数化模型提供准确数据基础。
动力学模态分析模型，包括分别对所述关键节点进行推演，确定所述关键节点的竖向载荷以及横向载荷，基于所述关键节点的竖向载荷以及横向载荷计算对所述关键节点进行推演时的所述关键节点的节点变形位移距离的增大效应系数，并根据所述增大效应系数，确定所述关键节点最大应力。
具体的，通过建立点阵结构参数化模型对手性点阵结构中的各个关键节点进行分类，并基于分类结果将多组的元结构构型进行整合，实现对各个元结构构型进行准确有效的分类操作，同时根据分类结果将元结构构型进行匹配，以确定获取到得元结构构型是否在实例库中，若不相同，则将新元结构构型及相关参数存储到实例库，为以后新元结构数据对比研究时进行相同匹配，便于实例库的实时更新与扩充，基于动力学模态分析模型进行多种元结构中的各个关键节点进行应力分析，确定关键节点的最大应力，从而实现手性点阵结构的有限元分析，从而为分析手性点阵结构的总体力学性能提供数据基础。
为了解决现有技术中，再用结构力学位移法求解过程中未知量的个数通常有多个，求解异常繁琐的技术问题，请参阅图1，本实施例提供以下技术方案：
对所述关键节点进行推演，具体包括：
确定所述手性点阵结构试件，基于不少于一次的试验获得试验结果中所述手性点阵结构试件的动态特性数据；
所述试验包括：
将所述手性点阵结构试件基于有限元网格进行矩阵划分，分别在各个矩阵内施加弯曲载荷和扭转载荷；
基于结构力学位移法求解，并在所述矩阵上施加边界条件，并进行分析计算，得到试验结果；
其中，所述矩阵的阶数保持不变，即刚度矩阵的行数与列数保持不变；
基于所述动态特性数据进行模态分析，提取所述动态特性数据中的固有频率与其对应的振型，将所述固有频率与其对应的振型输入至预设数据库中进行匹配；
确定所述手性点阵结构试件的弯曲和扭转的模态频率及对应总变形，并验证试件的抗弯、抗扭刚度；
在一个实施例中，基于结构力学位移法求解，并在所述矩阵上施加边界条件，并进行分析计算，得到试验结果，包括：
根据在当前矩阵内施加的弯曲载荷和扭转载荷分析结果，确定在当前矩阵上施加的最大弯曲载荷和最大扭转载荷；
基于最大弯曲载荷和最大扭转载荷，并根据如下公式计算当前矩阵的变形值K；
其中，m表示当前矩阵的行数，n表示当前矩阵的列数，σ1表示最大弯曲载荷，σ2表示最大扭转载荷，e表示自然常数，取值为2.72；
基于所述变形值，并根据如下公式计算当前矩阵的载荷效应系数δ；
其中，Am*n表示当前矩阵所受的综合载荷，D表示参考变形值，D>K；
基于当前矩阵的变形值和载荷效应系数进行分析，得到试验结果。
在该实施例中，在当前矩阵上施加的最大弯曲载荷和最大扭转载荷根据当前矩阵的承受能力确定。
在该实施例中，参考变形值根据当前矩阵的弯曲载荷情况设定得到。
上述设计方案的有益效果是：通过根据在当前矩阵上施加的最大弯曲载荷和最大扭转载荷来确定当前矩阵的变形值和载荷效应系数，为进一步进行分析，为得到的模态分析和形变分析的试验结果提供理论数据支撑，最终，实现对手性点阵结构的有效评估，提高了对手性点阵结构应力评估的精准性。
绘制各个节点的应力曲线，具体过程为：
提取所述动力学模态分析模型的分析结果，得到手性点阵结构试件的应力变化数据组以及载荷数据组，并将所述应力变化数据与载荷数据一一对应；
确定所述手性点阵结构试件的应力变化数据组以及载荷数据组的目标取值，并基于所述目标取值绘制手性点阵结构试件的应力变化曲线；
基于所述应力变化曲线确定所述手性点阵结构试件从加入载荷时刻至结束时的总应力变化值，并确定所述总应力变化值的权重值；
基于所述权重值对所述手性点阵结构试件的总应力变化值进行分析，得到所述手性点阵结构试件的应力评估值。
具体的，通过静态载荷下模拟和试验结果对比研究，数值模拟结果与静态试验结果吻合，验证了有限元模型的精确性，在多种试验模态下，对手性点阵结构整体的变形过程进行分析，对手性点阵结构基于几何模型分出多个矩阵，并对矩阵进行边界条件的附加，有效为各个关键节点的应力分析提供理论支撑，基于构建的数据库在将手性点阵结构看在均质各项同性的前提下，建立了手性点阵结构的应力与应变力的关系，基于结构力学位移法求解，并在所述矩阵上施加边界条件，并进行分析计算，大大方便了计算，减少了计算复杂过程，进一步提高了计算效率，通过对手性点阵结构各个关键节点的应力进行推演，实现对手性点阵结构的有效评估，提高了对手性点阵结构应力评估的精准性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法，其特征在于：包括以下步骤：
基于等效介质参数、隔振带隙与结构参数之间的对应关系建立结构—变形与等效介质参数特性的直接联系，并构建手性点阵结构静态力学性能与动态隔振特性数据库；
提取所述手性点阵结构静态力学性能与动态隔振特性数据库中的元结构特征作为模型输入样本，同时，建立点阵结构参数化模型，并将所述点阵结构参数化模型输入至预设神经网络中进行学习，获得每个元结构特征对应的动力学模态分析模型；
基于所述点阵结构参数化模型与动力学模态分析模型构建元结构特征对应的手性点阵结构的应力分布图，并基于所述应力分布图基于时间序列绘制各个节点的应力曲线。
2.如权利要求1所述的基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法，其特征在于：所述等效介质参数、隔振带隙与结构参数之间的对应关系，包括：
基于手性超材料等效介质参数计算方法，建立手性点阵结构模态响应与有效介质参数之间的联系，结合变形特征分析负等效介质参数的形成机制和低频隔振的物理内涵；
通过调节对称性、胞元类型、肋板长度、节点角度和集中质量点分布的结构参数，分析不同的所述结构参数对等效介质参数与模态响应的影响，得到等效介质参数、隔振带隙与结构参数之间的对应关系。
3.如权利要求2所述的基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法，其特征在于：构建手性点阵结构静态力学性能与动态隔振特性数据库，包括：
基于手性点阵结构建立几何模型，并划分有限元网格构建有限元模型，模拟分子点阵构型，并由节点和节点间连接杆件单元组成一种具有周期性的拓扑结构；
根据元结构的特性，选取各个关键节点作为构建基本元结构的特征参数，根据所述基本元结构的特征参数确定手性点阵结构静态力学性能与动态隔振特性的初始数据特征；
根据所述初始数据特征的特性，确定所述初始数据特征的识别特征参数并储存。
4.如权利要求3所述的基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法，其特征在于：建立点阵结构参数化模型，包括：
基于所述识别特征参数将所述手性点阵结构中的关键节点进行分类，其中，所述关键节点包括顶点、体心、面心及棱边中点；
选择不同关键节点并基于拓扑结构设定连线规则，得到多组的元结构构型，基于所述多组的元结构构型生成数据集；
将所述数据集中每一元结构构型与预设实例库进行匹配，当全部相同时，表明己存在相关数据，直接输出实例数据，若不相同时，则基于有限元模型进行有限元分析，将相关参数存储至实例库。
5.如权利要求4所述的基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法，其特征在于：选择不同关键节点并基于拓扑结构设定连线规则，得到多组的元结构构型，包括：
根据关键点类型，将关键点划分为多组类型关键点，基于每组类型关键点与其他类型关键点的连接特性，从每组类型关键点中选取连接特性相同的相同类型关键点，并从相同类型关键点中随机选取预设数目个关键点作为待测关键点；
确定相同类型中每个待测关键点的连接特征参数和点特征参数，利用定量化方法对连接特征参数和点特征参数进行分析，得到关键点的不确定性分布，根据所述不确定性分布的分布特征，确定不确定性系数；
根据待测关键点的拓扑结构，确定待测关键点的连线参数特征，并根据不确定性系数对所述连线参数特征进行加权修正，得到目标连线参数特征；
根据每个待测关键点的目标连线参数特征确定固定连线特征和变化连线特征，基于拓扑结构确定引起所述变化连线特征变化的结构特征，基于结构特征生成变化标记，并基于变化标记对变化连线特征进行标记，得到标记连线特征；
基于所述固定连线特征和标记连线特征，设定连线规则，根据连线规则和其相关的关键点得到元结构构型。
6.如权利要求4所述的基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法，其特征在于：所述动力学模态分析模型，包括分别对所述关键节点进行推演，确定所述关键节点的竖向载荷以及横向载荷，基于所述关键节点的竖向载荷以及横向载荷计算对所述关键节点进行推演时的所述关键节点的节点变形位移距离的增大效应系数，并根据所述增大效应系数，确定所述关键节点最大应力。
7.如权利要求6所述的基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法，其特征在于：对所述关键节点进行推演，具体包括：
确定所述手性点阵结构试件，基于不少于一次的试验获得试验结果中所述手性点阵结构试件的动态特性数据；
基于所述动态特性数据进行模态分析，提取所述动态特性数据中的固有频率与其对应的振型，将所述固有频率与其对应的振型输入至预设数据库中进行匹配；
确定所述手性点阵结构试件的弯曲和扭转的模态频率及对应总变形，并验证试件的抗弯、抗扭刚度。
8.如权利要求7所述的基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法，其特征在于：所述试验包括：
将所述手性点阵结构试件基于有限元网格进行矩阵划分，分别在各个矩阵内施加弯曲载荷和扭转载荷；
基于结构力学位移法求解，并在所述矩阵上施加边界条件，并进行分析计算，得到试验结果；
其中，所述矩阵的阶数保持不变，即刚度矩阵的行数与列数保持不变。
9.如权利要求8所述的基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法，其特征在于：基于结构力学位移法求解，并在所述矩阵上施加边界条件，并进行分析计算，得到试验结果，包括：
根据在当前矩阵内施加的弯曲载荷和扭转载荷分析结果，确定在当前矩阵上施加的最大弯曲载荷和最大扭转载荷；
基于最大弯曲载荷和最大扭转载荷，并根据如下公式计算当前矩阵的变形值K；
其中，m表示当前矩阵的行数，n表示当前矩阵的列数，σ1表示最大弯曲载荷，σ2表示最大扭转载荷，e表示自然常数，取值为2.72；
基于所述变形值，并根据如下公式计算当前矩阵的载荷效应系数δ；
其中，Am*n表示当前矩阵所受的综合载荷，D表示参考变形值，D>K；
基于当前矩阵的变形值和载荷效应系数进行分析，得到试验结果。
10.如权利要求8所述的基于手性点阵结构力学性能数据库和数值计算方法，其特征在于：绘制各个节点的应力曲线，具体过程为：
提取所述动力学模态分析模型的分析结果，得到手性点阵结构试件的应力变化数据组以及载荷数据组，并将所述应力变化数据与载荷数据一一对应；
确定所述手性点阵结构试件的应力变化数据组以及载荷数据组的目标取值，并基于所述目标取值绘制手性点阵结构试件的应力变化曲线；
基于所述应力变化曲线确定所述手性点阵结构试件从加入载荷时刻至结束时的总应力变化值，并确定所述总应力变化值的权重值；
基于所述权重值对所述手性点阵结构试件的总应力变化值进行分析，得到所述手性点阵结构试件的应力评估值。
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