مدل ‌سازی ساده المان محدود ساختارهای صفحه‌ای کامپوزیتی با استفاده از روش پردازش تصویر دیجیتال در متلب

در این مقاله، روشی جدید برای مدل‌سازی المان محدود ساختار­های صفحه‌ای متشکل از چند ماده متفاوت با استفاده از تنها یک تصویر ورودی اریه شده است. این روش که در یک برنامه متلب تعبیه شده مبتنی بر پردازش تصویر دیجیتال می‌باشد. پس از انتخاب یک عکس دیجیتال توسط کاربر، برنامه به‌طور اتوماتیک تصویر ورودی را به فرمت باینری تبدیل می‌کند. سپس، سطح داخل ساختار مدنظر در عکس ورودی و مرز آن بر اساس اختلاف رنگ پیکسل‌های تشکیل دهنده شناسایی می‌شوند. مرز ساختار و سطح داخلی تشخیص داده شده به‌طور جداگانه و با اتصال پیکسل‌های آن‌ها به یکدیگر المان‌بندی می‌شوند. خروجی برنامه یک فایل در فرمت آی‌ان‌پی است که شامل مختصات نقاط مدل المان محدود، نحوه اتصال آن‌ها و همچنین ماده تشکیل دهنده هر مقطع می‌باشد که در طی فرآیند مدل‌سازی توسط کاربر تعیین شده است. نتایج حاصل بیانگر دقت بسیار بالای روش در مدل‌سازی ساختارهای صفحه‌ای کامپوزیتی با شکل هندسی پیچیده در مدت زمان بسیار کوتاه است. همچنین، نتایج به‌دست آمده از تحلیل عددی مدل خروجی دارای مطابقت کمی و کیفی مطلوب با نتایج تجربی ارایه شده پیشین می‌باشد. روش پیشنهاد ‌شده در این مقاله زمینه مستحکمی را برای مدل‌سازی‌های واقع‌گرایانه آینده از ساختارهای صفحه‌ای کامپوزیتی فراهم می‌نماید.