激光与材料相互作用数据库系统的设计
摘 要:用POWERBUILDER8.0和ORACLE9i设计了包括材料名称、表面状况描述、几何
尺寸、激光参数、损伤模式、损伤阈值和实验条件等激光与材料相互作用数据库系统。可对激光与
材料相互作用的参数数据进行输入、输出和任意条件组合的查询,可以把参数按ANSYS输入文件
格式输出,作为ANSYS程序的输入文件,还可对数据库进行文护。
关键词:激光;材料;数据库
1 引 言
随着激光应用的日益发展,激光与材料相互作用的研究数据和资料越来越多,如何有效地
利用这些数据,为科研人员提供参考和指导,是一个急需解决的问题。目前,国内关于激光与
材料相互作用数据库系统的报道较少[1]。针对以上情况,本文中利用POWERBUILDER8.0
和ORACLE9i设计了能够对材料名称、表面状况描述、几何尺寸、激光参数、损伤模式、损伤阈
值、参考文献和实验条件等进行输入、输出和查询等工作的激光与材料相互作用数据库系统。
图1 系统功能模块图
2 系统总体结构
系统采用模块化结构,其组成如图1所示。
数据输入模块实现把激光与材料相互作用的各种
参数数据录入到数据库中,如材料名称、表面状况
描述、几何尺寸(包括大小和厚度)、激光参数(包
括波长、模式、光斑尺寸、相互作用时间、光斑内能
量分布函数)、损伤模式、损伤阈值、参考文献和实
验条件等;数据查询模块实现对激光与材料相互
作用的各种参数数据按任意条件组合的查询;数
据输出模块实现对查询结果进行打印输出;数据按ANSYS输入文件格式输出模块实现把材
料的参数按ANSYS输入文件格式生成相应的文件,以供ANSYS程序的输入文件使用;系统
模块实现用户口令、操作权限、打印设置和退出等系统功能;文护模块实现对激光与材料相互
作用数据库进行文护。重点介绍数据查询模块和数据按ANSYS输入文件格式输出模块的设
计过程。
3 数据查询模块的设计
数据库查询是数据库的核心操作。SQL(StructuredQueryLanguage)语言提供了
SELECT语句进行数据库的查询[2],该语句具有灵活的使用方式和丰富的功能。其一般格式
为:
SELECT [ALL|DISTINCT]<目标列表达式>[,<目标列表达式>]…
FROM <表名或视图名>[,<表名或视图名>]…
[WHERE <条件表达式>]
[GROUP BY <列名1> [HAVING <条件表达式>]]
[ORDER BY <列名2> [ASC|DESC]];
整个SELECT语句的含义是,根据WHERE子句的条件表达式,从FROM子句指定的
基本表或视图中找出满足条件的元组(表中的一行即为一个元组),再按SELECT子句中的目
标列表达式,选出元组中的属性值形成结果表。如果有GROUP子句,则将结果按<列名1>
的值进行分组,该属性列值相等的元组为一组。通常会在每组中作用集函数。如果GROUP
子句带HAVING短语,则只有满足指定条件的组才予输出。如果有ORDER子句,则结果表
还要按<列名2>的值的升序或降序排序。
查询满足条件的元组可以通过WHERE子句实现。WHERE子句常用的查询条件见表
1。表1 常用的查询条件
查询条件谓词
比较=,>,<,>=,<=,! =,<>,! >,! <
确定范围BETWEEN AND,NOT BETWEEN AND
确定集合IN,NOT IN
字符匹配LIKE,NOT LIKE
空值ISNULL,IS NOT NULL
多重条件AND,OR
一般的SQL语句中主变量个数是不变的,即是静态的,但是一般不能满足实际查询要求,
所以要求查询条件是动态可变的,也就是WHERE子句的条件是不确定的,只能在程序设计
中实现条件可变。
数据查询模块的功能是实现由材料名称、表面状况描述、大小、厚度、波长、模式、光斑尺
寸、相互作用时间、损伤模式、损伤阈值、参考文献和实验条件等按任意条件组合查询数据库中
的数据。实现过程:
第一步,在数据库中创建一个空的基表query。基表query字段的Header属性为左括号、
字段名、查询条件、查询值、右括号、逻辑值。
第二步,在程序中创建一个数据窗口。数据窗口的SQL语法为SELECT * FROM que-
ry,风格为GRID,用来输入查询条件。
第三步,设置每一个列的Edit属性的Style为DropDownListBox。其中“字段名”的dis-
play /data value为数据库中需要作为查询条件的字段名,如材料名称、表面状况描述、几何尺
寸;“查询条件”的display /data value为表1中的谓词;“逻辑值”的display value为“或者”、
“并且”,data value为“or”、“and”。
第四步,生成动态WHERE条件语句。生成的格式为WHERE+左括号+字段名+查询
条件+查询值+右括号+逻辑值+…+左括号+字段名+查询条件+查询值+右括号。
第五步,根据查询条件检索数据库中符合条件的元组。
这样,对数据库的查询可以做到按任意条件组合查询,非常实用方便。
20 高 能 量 密 度 物 理 2006年3月
4 数据按ANSYS输入文件格式输出模块的设计
对于每个激光与材料相互作用的元组都包括参数表面反射率、材料透射率、表面发射率、
比热容和热膨胀率等随温度的变化情况,数据按ANSYS输入文件格式输出模块就是把这些
参数按ANSYS输入文件格式输出,输出的数据直接被ANSYS程序使用,实现的过程关键在
于数据库的设计和参数数据的录入。
在数据库中创建的参数表的字段包括提示信息(温度,多个表面反射率、材料透射率、表面
发射率、比热容和热膨胀率等)、参数名称和多个值。
在数据窗口中实现的参数录入格式见表2。
表2 参数录入格式
提示信息参数名称值1…值n
输入温度、表面反射率、材料透射率、
表面发射率、比热容或膨胀率在
ANSYS中的表示,如温度为mptemp
1 0.0
MPDATA DENS、NUXY 1…7850
最后从数据库中按参数输入的顺序读取,在每个数据中添加逗号,输出的数据就可以直接
作为ANSYS程序的输入文件使用。
5 结 语
本系统采用ORACLE9i作为后台数据库,用Client/Server模式构建。随着本系统数据
库的不断扩充,系统的参数查询功能将不断得到增强。
参考文献:
[1] 张小川,刘书华.激光加工数据库查询系统的设计.焊接技术,2002,31(6):28-29.
[2] 萨师煊,王珊.数据库系统概论.北京:高等教育出版社,2002.
21 第1期 黄娇凤等:激光与材料相互作用数据库系统的设计560
激光与材料相互作用数据库系统的设计下载如图片无法显示或论文不完整，请联系qq752018766
