(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210856582.8 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 桂林电子科技大 学 地址 541004 广西壮 族自治区桂林市七 星 区金鸡路1号 (72)发明人 郭帅　 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/12(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于MATLAB的超材料点阵结构力学性 能分析方法 (57)摘要 本发明涉及了一种基于MATLAB的超材料点 阵结构力学性能分析方法。 所述方法包括： 输入 超材料晶格结构的制作参数， 如长、 宽、 高， 并通 过横截面积按钮和晶格体积按钮计算出晶格结 构的横截面积和体积； 在力 ‑位移栏中输入晶格 结构的相关数据， 计算出晶格结构 的应力‑应变 数据和能量吸收数据， 并且可以将数据导出至 Excel； 点击应力 ‑应变曲线绘制按钮可以快速绘 制出晶格结构的应力 ‑应变曲线； 通过能量吸收 曲线绘制功能可以快速得到晶格结构的能量吸 收曲线图。 本发明提供的技术方案操作简单快 捷， 能够有效对为科研人员对设计超 材料点阵结 构的力学性能有快速判断。 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 CN 115329477 A 2022.11.11 CN 115329477 A 1.一种基于 MATLAB的超材 料点阵结构力学性能分析 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 根据需要计算的力学性能， 将对应程序输入至MATLAB； 初始化， 检测运行环境； 读取超 材料点阵结构的长、 宽、 高以及力 ‑位移数据； 计算超材料点阵结构的横截面积、 体积； 计算 超材料点阵结构的应力 ‑应变、 能力吸收、 能力吸收效率和比强度； 将计算得到的应力 ‑应 变、 能力吸收、 能力吸收效率和比强度的曲线图输出至桌面； 选择清除数据， 将所有结果重 置； 返回参数输入， 等待再次输入数据。 2.根据权利要求1所述的一种基于MATLAB的超材料点 阵结构力学性能分析方法， 其特 征在于此方法能够依照超材料点阵结构的基本实验数据计算出超材料点阵结构的力学性 能， 包括： 应力 ‑应变、 能力吸收、 能力吸收效率和比强度， 但 不限于上述力学性能， 关于超 材 料点阵结构的其 他力学性能的计算均包 含在本方法内。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115329477 A 2一种基于MATLAB的超材料点阵结构力学性能分析方 法 [0001] 技术领域 [0002]本发明公开涉及一种基于 MATLAB的超材 料点阵结构力学性能分析 方法。 背景技术 [0003]超材料点阵结构是近几十年来受到广泛关注的新兴材料， 是一类具有传统材料所 不具备的特殊机械性能的材料， 这类材料是通过人为改变材料的微观物理结构制 造的。 超 材料的设计思想和方法已经成为发掘结构材料新功 能、 引领产业新方向， 提高材料综合性 能、 突破稀缺资源瓶颈的有力手段， 把功能材料的设计和开 发带入一个崭新的天地， 引发了 信息技术、 国防工业、 新能源技术、 微细加工技术等领域的重大变革， 并成为各国竞争的焦 点。 [0004]目前， 研究人员通过设计不 同拓扑关系组合成了各种各样的晶格结构， 在研究设 计的超材料点阵结构的力学性能过程中， 超材料点阵结构的各种力学性能 （应力 ‑应变、 能 量吸收、 能量吸 收效率、 比强度） ， 一般是通过Excel处 理实验数据。 [0005]上述Excel软件处理过程分析繁琐， 无法自动输出结果， 效率低， 影响超材料点阵 结构的研发速度， 而且需要花费科研人员的大量时间来处 理数据。 发明内容 [0006]本发明为了解决上述问题， 提出了一种基于MATLAB的超材料点阵结构力学性能分 析方法。 通过建立力学性能分析模型， 只需要输入超材料点阵结构的力 ‑位移数据就可进 行 计算和查看计算结果， 可以自动计算出超材料点阵结构的应力 ‑应变、 能量吸收、 能量吸收 效率、 比强度等力学性能， 提高分析效率。 [0007]为了实现上述目的， 采用如下技术方案： 一种基于MATLAB的超材料点阵结构力学 性能分析 方法。 [0008](1)根据需要计算的力学性能， 将对应程序输入至 MATLAB， 生成GUI界面； (2)初始化， 检测运行环境； (3)读取超材 料点阵结构的长、 宽、 高以及力 ‑位移数据； (4)计算超材 料点阵结构的横截面积、 体积； (5)计算超材 料点阵结构的应力 ‑应变、 能力吸 收、 能力吸 收效率和比强度； (6)将计算得到的应力 ‑应变、 能力吸收、 能力吸收效率和比强度的曲线图输出至 桌面； (7)选择清除数据， 将所有结果重 置； (8)返回参数输入， 等待再次输入数据。说　明　书 1/2 页 3 CN 115329477 A 3