基于合金相图数据库的热力学参数影响分析方法

摘要

本发明公开了基于合金相图数据库的热力学参数影响分析方法，属于电子数字数据处理领域，本发明从相图数据库中获取合金系统的相图数据，将相图数据代入核对策略中进行数据核对，根据核对的数据判断获取的相图数据是否与合金系统相关，将数据进行整理和解析，选择热力学模型，将相图数据与热力学模型进行参数拟合，得到热力学参数方程，获得热力学参数代入热力学模型运行策略中进行影响参数和影响参数的影响结果的获取，这种方式有效提高了分析结果的准确性，提高了分析的效率，同时避免了非线性关系的忽视对分析结果的影响。

说明书

技术领域

本发明属于电子数字数据处理技术领域，具体的说是基于合金相图数据库的热力学参数影响分析方法。

背景技术

在进行合金铸造生产的过程中，不同相图的合金属性各不相同，需要的热力学参数也不相同，现有的热力学参数影响分析需要通过大量的实验来分析获取，这样极大的浪费了资源，同时现有的热力学参数影响分析方法数据分析较少，现有的热力学参数影响分析方法存在以下一些缺点：首先，不考虑非线性关系：现有方法通常基于线性或近似线性假设，而忽视了非线性关系的影响，然而，在许多实际系统中，热力学参数之间可能存在非线性关系，因此，这些方法不能准确地描述非线性系统的影响；其次，忽略动态效应：现有方法多基于平衡态分析，而忽略了动态过程中热力学参数的影响，然而，在许多系统中，存在着快速变化的动态效应，这些效应对系统行为和性能具有重要影响；最后，数据需求高：现有方法通常需要大量的实验数据来建立参数影响模型，特别是对于复杂系统而言，然而，在实际应用中，获取足够的数据可能是困难和昂贵的。综上所述，现有的热力学参数影响分析方法存在着对非线性关系的忽视、动态效应的忽略、数据需求高，未来的研究需要发展更准确、全面、数据要求低的方法来分析热力学参数的影响，现有技术中均存在上述问题；

例如在申请公开号为CN116451494A的中国专利中公开安全高效甲醇重整制氢运行参数调整方法、调节方法，运行参数调整方法，包括：建立甲醇重整制氢热力学模型；基于所述安全高效甲醇重整制氢热力学模型，对温度、水碳比和压力进行单独调整或多种协同调整，分析甲醇重整制氢的产物变化；按照预设置的产物或产率要求，设置甲醇重整制氢运行参数。与现有技术相比，本申请针对重整制氢在动力系统应用中产氢率低、碳沉积等问题，建立了甲醇重整器热力学模型，研究了运行参数、组分变化对重整制氢的影响规律，综合比较获得重整最优的影响参数范围，进而设置甲醇重整制氢运行参数；

同时，例如在申请公开号为CN113137774A的中国专利中涉及制冷领域，具体涉及结合软件的双级压缩制冷循环热力学分析方法，运用Engineering Equation Solver软件对双级压缩制冷循环中各状态点的热力学关系进行编译并根据Engineering EquationSolver软件内置制冷剂热力性质参数表，研究人员可以通过对制冷系统中蒸发温度、气体冷却器出口温度、高压级压缩机排气压力、回热器换热温度、有效过热度、中间冷却器换热温度、制冷量、等熵效率及高级压缩机吸气过热度设定值的改变探究改变值对制冷系统性能的影响。本申请省去了繁杂的热力学性质查询和复杂的热力学计算，并提高了计算过程的准确性，大大节省了研究人员的时间。

以上专利均存在本背景技术提出的问题：现有的热力学参数影响分析方法存在着对非线性关系的忽视、动态效应的忽略、数据需求高的问题，为了解决这些问题，本发明设计了基于合金相图数据库的热力学参数影响分析方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了基于合金相图数据库的热力学参数影响分析方法，本发明通过从相图数据库中获取合金系统的相图数据，将相图数据代入核对策略中进行数据核对，根据核对的数据判断获取的相图数据是否与合金系统相关，将数据进行整理和解析，选择热力学模型，将相图数据与热力学模型进行参数拟合，得到热力学参数方程，获得热力学参数代入热力学模型运行策略中进行影响参数和影响参数的影响结果的获取，这种方式有效提高了分析结果的准确性，提高了分析的效率，同时避免了非线性关系的忽视对分析结果的影响。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于合金相图数据库的热力学参数影响分析方法，其包括以下具体步骤：S1、从相图数据库中获取合金系统的相图数据，将相图数据代入核对策略中进行数据核对；

S2、根据核对的数据判断获取的相图数据是否与合金系统相关，若相关则执行S3，若不相关则结束并重新获取合金系统的相图数据；

S3、将数据进行整理和解析，选择热力学模型，将相图数据与热力学模型进行参数拟合，得到热力学参数方程；

S4、获得热力学参数代入热力学模型运行策略中进行影响参数和影响参数的影响结果的获取；

S5、获取的影响参数和影响参数的影响结果在显示屏上进行可视化显示。

具体的，所述S1包括以下具体步骤：

S11、选择需要的相图数据库，输入材料的基础数据，以得到合金系统的一次相图筛选数据；

S12、提取合金系统的一次相图筛选数据，根据化学反应流程数据，对一次相图筛选数据进行二次筛选，得到合金系统的二次相图筛选数据；

S13、查看二次相图筛选数据的相稳定性图示，并将相稳定性图示数据、合金系统的二次相图筛选数据、合金系统的基础数据和流程数据代入核对策略中进行核对值的计算。

具体的，所述S13中的核对策略包括以下具体步骤：

S131、从相稳定性图示数据中提取相稳定性数据

S132、提取材料的基础数据和工艺的流程数据，其中包括材料的组成数据、材料的元素组成、材料的晶体结构、工艺的温度和工艺的压力数据；

S133、将合金系统的二次相图筛选数据中的材料的化学式、材料的元素组成、材料的晶体结构与材料的基础数据代入材料核对公式中进行材料核对值的计算，所述材料核对公式为：

具体的，所述核对策略还包括以下具体步骤：

S134、提取工艺的流程数据中的工艺的温度和工艺的压力数据，同时提取合金系统的二次相图筛选数据中的工艺的温度和工艺的压力数据；

S135、将经过S134提取的数据代入工艺核对值计算公式中进行工艺核对值的计算，工艺核对值计算公式为：

具体的，所述S2包括以下具体步骤：

S21、将相稳定性数据

S22、将相关值与设定的相关值阈值进行对比，若相关值小于等于相关值阈值则说明获取的相图数据与合金系统相关，若相关则执行S3，若相关值大于相关值阈值则说明获取的相图数据与合金系统不相关。

具体的，所述S3包括以下具体步骤：

S31、将与合金系统相关的二次相图筛选数据提取，将数据按照数据种类进行整理和分类；

S32、选择合适的热力学模型，将分类后的各类型数据代入热力学模型中，进行参数的拟合；

S33、得到热力学模型的参数，将参数代入热力学模型中得到热力学参数方程。

具体的，所述S4包括以下具体内容：将获得的相关的二次相图筛选数据和材料的基础数据和工艺的流程数据提取作为影响参数，将影响参数数据导入热力学参数方程中，导出影响参数对应的影响结果，对影响参数、影响参数的影响结果进行获取。

具体的，一种电子设备，包括：处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序；

所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，执行上述所述的基于合金相图数据库的热力学参数影响分析方法。

一种计算机可读存储介质，其储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述所述的基于合金相图数据库的热力学参数影响分析方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过从相图数据库中获取合金系统的相图数据，将相图数据代入核对策略中进行数据核对，根据核对的数据判断获取的相图数据是否与合金系统相关，将数据进行整理和解析，选择热力学模型，将相图数据与热力学模型进行参数拟合，得到热力学参数方程，获得热力学参数代入热力学模型运行策略中进行影响参数和影响参数的影响结果的获取，这种方式有效提高了分析结果的准确性，提高了分析的效率，同时避免了非线性关系的忽视对分析结果的影响。

附图说明

图1为本发明基于合金相图数据库的热力学参数影响分析方法的框架示意图；

图2为本发明基于合金相图数据库的热力学参数影响分析方法的S1具体步骤示意图；

图3为本发明基于合金相图数据库的热力学参数影响分析方法的S13具体步骤示意图。

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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

请参阅图1-图3，本发明提供的实施例：基于合金相图数据库的热力学参数影响分析方法，其包括以下具体步骤：S1、从相图数据库中获取合金系统的相图数据，将相图数据代入核对策略中进行数据核对；

在本实施例中，S1包括以下具体步骤：

S11、选择需要的相图数据库，输入材料的基础数据，以得到合金系统的一次相图筛选数据；

S12、将合金系统的一次相图筛选数据提取，根据化学反应流程数据，对一次相图筛选数据进行二次筛选，得到合金系统的二次相图筛选数据；

S13、查看二次相图筛选数据的相稳定性图示，并将相稳定性图示数据、合金系统的二次相图筛选数据、合金系统的基础数据和流程数据代入核对策略中进行核对值的计算；

在此需要说明的是，S13中的核对策略包括以下具体步骤：

S131、从相稳定性图示中提取相稳定性数据

S132、提取材料的基础数据和工艺的流程数据，其中包括材料的组成数据、元素组成、材料的晶体结构、工艺的温度和工艺的压力数据；

S133、将合金系统的二次相图筛选数据中的材料的化学式、材料的元素组成、材料的晶体结构与材料的基础数据代入材料核对公式中进行材料核对值的计算，材料核对公式为：

S2、根据核对的数据判断获取的相图数据是否与合金系统相关，若相关则执行S3，若不相关则结束重新获取合金系统的相图数据；

在此需要说明的是，S2包括以下具体步骤：

S21、将相稳定性数据

S22、将相关值与设定的相关值阈值进行对比，若相关值小于等于相关值阈值则说明获取的相图数据与合金系统相关，若相关则执行S3，若相关值大于相关值阈值则说明获取的相图数据与合金系统不相关

S3、将数据进行整理和解析，选择热力学模型，将相图数据与热力学模型进行参数拟合，得到热力学参数方程；

在此需要说明的是，S3包括以下具体步骤：

S31、将与合金系统相关的二次相图筛选数据提取，按照数据种类对数据进行整理，将数据按照数据种类进行分类；

S32、选择合适的热力学模型，将分类后的各类型数据代入热力学模型中，进行参数的拟合；

S33、得到热力学模型的参数，将参数代入热力学模型中得到热力学参数方程。

S4、获得热力学参数代入热力学模型运行策略中进行影响参数和影响参数的影响结果的获取；

在此需要说明的是，S4包括以下具体内容：将获得的相关的二次相图筛选数据和材料的基础数据和工艺的流程数据提取作为影响参数，将影响参数数据导入热力学参数方程中，导出影响参数对应的影响结果，对影响参数、影响参数的影响结果进行获取；

S5、获取的影响参数和影响参数的影响结果在显示屏上进行可视化显示。

这样，通过从相图数据库中获取合金系统的相图数据，将相图数据代入核对策略中进行数据核对，根据核对的数据判断获取的相图数据是否与合金系统相关，将数据进行整理和解析，选择热力学模型，将相图数据与热力学模型进行参数拟合，得到热力学参数方程，获得热力学参数代入热力学模型运行策略中进行影响参数和影响参数的影响结果的获取，这种方式有效提高了分析结果的准确性，提高了分析的效率，同时避免了非线性关系的忽视对分析结果的影响

实施例2

如图1-图3所示，基于合金相图数据库的热力学参数影响分析方法，其包括以下具体步骤：S1、从相图数据库中获取合金系统的相图数据，将相图数据代入核对策略中进行数据核对；

在本实施例中，S1包括以下具体步骤：

S11、选择需要的相图数据库，输入材料的基础数据，以得到合金系统的一次相图筛选数据；

S12、将合金系统的一次相图筛选数据提取，根据化学反应流程数据，对一次相图筛选数据进行二次筛选，得到合金系统的二次相图筛选数据；

S13、查看二次相图筛选数据的相稳定性图示，并将相稳定性图示数据、合金系统的二次相图筛选数据、合金系统的基础和流程数据代入核对策略中进行核对值的计算；

在此需要说明的是，S13中的核对策略包括以下具体步骤：

S131、从相稳定性图示中提取相稳定性数据

S132、提取材料的基础数据和工艺的流程数据，其中包括材料的组成数据、元素组成、材料的晶体结构、工艺的温度和工艺的压力数据；

S133、将合金系统的二次相图筛选数据中的材料的化学式、材料的元素组成、材料的晶体结构与材料的基础数据代入材料核对公式中进行材料核对值的计算，材料核对公式为：

S134、提取工艺的流程数据中的工艺的温度和工艺的压力数据，同时提取合金系统的二次相图筛选数据中的工艺的温度和工艺的压力数据；

S135、将经过S134提取的数据代入工艺核对值计算公式中进行工艺核对值的计算，工艺核对值计算公式为：

S2、根据核对的数据判断获取的相图数据是否与合金系统相关，若相关则执行S3，若不相关则结束重新获取合金系统的相图数据；

在此需要说明的是，S2包括以下具体步骤：

S21、将相稳定性数据

S22、将相关值与设定的相关值阈值进行对比，若相关值小于等于相关值阈值则说明获取的相图数据与合金系统相关，若相关则执行S3，若相关值大于相关值阈值则说明获取的相图数据与合金系统不相关

S3、将数据进行整理和解析，选择热力学模型，将相图数据与热力学模型进行参数拟合，得到热力学参数方程；

在此需要说明的是，S3包括以下具体步骤：

S31、将与合金系统相关的二次相图筛选数据提取，按照数据种类对数据进行整理，将数据按照数据种类进行分类；

S32、选择合适的热力学模型，将分类后的各类型数据代入热力学模型中，进行参数的拟合；

S33、得到热力学模型的参数，将参数代入热力学模型中得到热力学参数方程。

S4、获得热力学参数代入热力学模型运行策略中进行影响参数和影响参数的影响结果的获取；

在此需要说明的是，S4包括以下具体内容：将获得的相关的二次相图筛选数据和材料的基础数据和工艺的流程数据提取作为影响参数，将影响参数数据导入热力学参数方程中，导出影响参数对应的影响结果，对影响参数、影响参数的影响结果进行获取；

S5、获取的影响参数和影响参数的影响结果在显示屏上进行可视化显示。

实施例3

本实施例提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，其中，存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序；

处理器通过调用存储器中存储的计算机程序，执行上述的基于合金相图数据库的热力学参数影响分析方法。

该电子设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，能够包括一个或一个以上的处理器（Central Processing Units，CPU）和一个或一个以上的存储器，其中，该存储器中存储有至少一条计算机程序，该计算机程序由该处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的基于合金相图数据库的热力学参数影响分析方法。该电子设备还能够包括其他用于实现设备功能的部件，例如，该电子设备还能够具有有线或无线网络接口以及输入输出接口等部件，以便进行数据的输入输出。本实施例在此不做赘述。

实施例4

本实施例提出一种计算机可读存储介质，其上存储有可擦写的计算机程序；

当计算机程序在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述的基于合金相图数据库的热力学参数影响分析方法。

例如，计算机可读存储介质能够是只读存储器（Read-Only Memory，简称：ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称：RAM）、只读光盘（Compact Disc Read-OnlyMemory，简称：CD-ROM）、磁带、软盘和光数据存储设备等。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还能够根据A和/或其它信息确定B。

上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本发明实施例的流程或功能。计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线网络或/和无线网络方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质（例如，软盘、硬盘、磁带）、光介质（例如，DVD）、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本发明中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一 种，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。