本发明属于材料损伤智能检测领域，尤其涉及一种陶瓷基纤维束复合材料细观导电网络构建方法。
背景技术：
1、编织陶瓷基复合材料因其高的比强度、比刚度、耐高温、可设计性强等优点，成为航空航天领域的首选材料。然而编织陶瓷基复合材料通常在极端条件下应用，其损伤模式变得异常复杂。为了确保编织陶瓷基复合材料使用过程中的安全性和可靠性，有效监测其损伤行为，并评估剩余力学性能与使用寿命至关重要。
2、在众多智能损伤检测技术中，电阻法是一种新型的损伤智能检测方法，借助材料自身特性来监测损伤。当材料内部出现损伤时，其电阻也会随之发生变化，反映了材料力学性能与电阻之间的紧密联系。因此获得材料力学性能与电阻之间的关系，通过实时监测电阻的改变情况，能够精准监测材料的损伤程度和剩余寿命。作为编织陶瓷基复合材料的基本组成，陶瓷基纤维束复合材料的力阻特性对整体材料的性能至关重要。而陶瓷基纤维束复合材料的力阻特性与其细观导电网络结构密切相关，建立准确的细观导电网络是实现损伤识别及力学性能评价的基础。而现有的技术往往忽略纤维的真实接触，将纤维之间简化为均匀分布构建相应的等效电阻导电网络。这种简化导致建立的等效电阻网络模型精度不高，难以准确反映材料损伤与电阻变化之间的实际关系。此外，纤维束由数百至数千根纤维单丝组成，这些单丝间的接触特性(如位置、长度和数量)呈现出复杂的三维分布。传统的人工方法获取这些三维特征不仅耗时而且成本高昂。纤维接触形成的复杂导电路径使得纤维束内部的导电网络极其庞大和复杂，有效描述这些接触特征并建立一个准确的等效电阻网络模型是一个巨大的挑战。
3、为解决上述问题，获得陶瓷纤维束复合材料的力阻特性与细观导电网络之间的关系，亟需一种基于真实接触的陶瓷基纤维束复合材料细观导电网络的构建方法。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种陶瓷基纤维束复合材料细观导电网络构建方法。
2、为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
3、一种陶瓷基纤维束复合材料细观导电网络构建方法，包括以下步骤：
4、步骤1：获得陶瓷基纤维束复合材料的xct三维图像数据；
5、步骤2：经裁剪获得任意部分xct三维图像数据作为训练集用于深度学习模型训练，通过人工对训练集中的陶瓷基纤维束复合材料各组分进行标定作为目标集，
6、步骤3：在深度学习模型的训练集与目标集的基础上，设定深度学习过程中的参数，训练得到陶瓷基纤维束复合材料组分分割模型，
7、步骤4：通过陶瓷基纤维束复合材料组分分割模型对陶瓷基纤维束复合材料完整xct三维图像数据进行识别分割，获得纤维单丝、界面、基体以及孔隙的三维空间分布结果；
8、步骤5：基于纤维单丝的三维空间分布结果，通过体积分析，分离单根纤维无接触和多根纤维相互接触的数量以及分布规律，纤维单丝相邻无接触时，纤维单丝间赋予不同的灰度值，当纤维单丝之间存在接触，则接触的纤维单丝赋予相同的灰度值，从而获得纤维单丝是否相互接触的分布结果，
9、步骤6：统计得到的单根纤维无接触以及多根纤维相互接触的数量以及分布规律，区分纤维单丝之间是否存在接触，分离纤维无接触的结果，将纤维等效为电阻器，纤维单丝无接触时，电流仅沿着纤维方向流通，即纤维无接触时，电阻之间仅存在并联关系构成电阻的导电网络，
10、步骤7：多根纤维之间的相互接触都是基于两根纤维相互接触的排列组合构成，基于实际接触情况统计纤维接触类型，获得多根纤维之间互相接触构成的电阻导电网络，
11、步骤8：陶瓷基复合材料基体部分等效为一个电阻，由于不导电界面的存在，电流沿基体导电与电流沿纤维导电构成的电阻导电网络是并联关系，将纤维无接触、纤维相互接触以及基体导电等效为电阻后构建电阻导电网络，实现陶瓷基纤维束复合材料细观导电网络构建。
12、为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
13、步骤1中，通过micro-ct获得陶瓷基纤维束复合材料的xct三维图像数据。
14、步骤2中，陶瓷基纤维束复合材料组分包括基体、纤维、界面三类以及孔隙。
15、步骤3中，深度学习参数包括深度学习网络类型、训练集与验证集数据之比占比、模型学习率和训练次数。
16、本发明具有以下优点：
17、1、本发明将陶瓷基纤维束复合材料细观结构的micro-ct三维重构模型与深度学习相结合，获得了陶瓷基纤维束复合材料快速分割的深度学习模型，避免了人工标定纤维束内部各组分的重复工作，实现了准确快速分割纤维束的各个组分。
18、2、本发明提取了纤维在三维空间下的真实结构数据，考虑了纤维束内部单根纤维之间互相接触的特征，实现了考虑真实纤维接触特征的陶瓷基纤维束复合材料导电网络模型的构建。
19、3、本发明所提供的方法，不仅仅适用于单向陶瓷基纤维束复合材料组分分割以及细观导电网络的构建，适用于多种具有导电能力复合材料的导电网络构建。
1.一种陶瓷基纤维束复合材料细观导电网络构建方法，其特征是：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷基纤维束复合材料细观导电网络构建方法，其特征是：步骤1中，通过micro-ct获得陶瓷基纤维束复合材料的xct三维图像数据。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷基纤维束复合材料细观导电网络构建方法，其特征是：步骤2中，陶瓷基纤维束复合材料组分包括基体、纤维、界面以及孔隙四类。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷基纤维束复合材料细观导电网络构建方法，其特征是：步骤3中，深度学习参数包括深度学习网络类型、训练集与验证集数据之比占比、模型学习率和训练次数。
