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龍圖騰網(wǎng)獲悉鄭州大學(xué)申請的專利基于正四面體單元的邊界不規(guī)則構(gòu)件變形分解方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN116186800B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-12發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202211572488.6，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/10；該發(fā)明授權(quán)基于正四面體單元的邊界不規(guī)則構(gòu)件變形分解方法是由孫攀旭;梁開軒;張森培;嚴亞丹;王東煒設(shè)計研發(fā)完成，并于2022-12-08向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本基于正四面體單元的邊界不規(guī)則構(gòu)件變形分解方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明屬于力學(xué)分析技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于正四面體單元的邊界不規(guī)則構(gòu)件變形分解方法，包括以下步驟：基于數(shù)學(xué)正交與力學(xué)平衡，在空間直角坐標系下構(gòu)造正四面體單元的空間變形，得到變形分解基矩陣；建立空間邊界不規(guī)則構(gòu)件模型，采用正四面體單元對構(gòu)件任意部位進行劃分，得到正四面體單元在任意載荷工況下產(chǎn)生任意位移和變形后的基本變形與基本位移投影系數(shù)向量；得到正四面體單元在任意載荷工況下的基本變形信息，判別出正四面體單元在任意載荷工況下的主要變形及次要變形，進而實現(xiàn)對空間構(gòu)件任意部位的變形分解與變形性能量化分析。本發(fā)明基于正四面體單元的變形分解方法能更好的用于空間邊界不規(guī)則構(gòu)件進行性能量化分析。

本發(fā)明授權(quán)基于正四面體單元的邊界不規(guī)則構(gòu)件變形分解方法在權(quán)利要求書中公布了：1.基于正四面體單元的邊界不規(guī)則構(gòu)件變形分解方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1：基于數(shù)學(xué)正交與力學(xué)平衡，在空間直角坐標系下構(gòu)造正四面體單元的空間變形，得到正四面體單元的變形分解基矩陣； 所述正四面體單元有四個節(jié)點，四個節(jié)點在X、Y和Z三個方向的坐標為x1、y1、z1、x2、y2、z2、x3、y3、z3、x4、y4、z4；所述正四面體單元的空間變形是由X軸向拉壓變形、Y軸向拉壓變形、Z軸向拉壓變形、XOY平面內(nèi)剪切變形、XOZ平面內(nèi)剪切變形、YOZ平面內(nèi)剪切變形、X軸向剛體平動、Y軸向剛體平動、Z軸向剛體平動、XOY平面內(nèi)剛體轉(zhuǎn)動、XOZ平面內(nèi)剛體轉(zhuǎn)動以及YOZ平面內(nèi)剛體轉(zhuǎn)動共12種基本變形和基本位移組合而成； 所述正四面體單元基本變形和基本位移的基向量為d1～d12，具體如下： d1為正四面體單元X軸向拉壓變形基向量： d2為正四面體單元Y軸向拉壓變形基向量： d3為正四面體單元Z軸向拉壓變形基向量： d4為正四面體單元XOY平面內(nèi)剪切變形基向量： d5為正四面體單元XOZ平面內(nèi)剪切變形基向量： d6為正四面體單元YOZ平面內(nèi)剪切變形基向量： d7為正四面體單元X軸向剛體平動基向量： d8為正四面體單元Y軸向剛體平動基向量： d9為正四面體單元Z軸向剛體平動基向量： d10為正四面體單元XOY平面內(nèi)剛體轉(zhuǎn)動基向量： d11為正四面體單元XOZ平面內(nèi)剛體轉(zhuǎn)動基向量： d12為正四面體單元YOZ平面內(nèi)剛體轉(zhuǎn)動基向量： 以上基本變形和基本位移基向量滿足數(shù)學(xué)正交性，即： 由上述正四面體單元基本變形和基本位移的基向量為d1～d12構(gòu)造出正四面體單元的變形分解基矩陣D， D＝d1d2…d11d12T； 步驟2：建立空間邊界不規(guī)則構(gòu)件模型，采用正四面體單元對邊界不規(guī)則構(gòu)件任意部位進行劃分并實行有限元求解，得到空間直角坐標系下正四面體單元的節(jié)點坐標值和正四面體單元在任意荷載工況下產(chǎn)生任意位移和變形后的節(jié)點坐標值，進而得到正四面體單元在任意荷載工況下產(chǎn)生任意位移和變形后的節(jié)點位移向量； 步驟3：將正四面體單元在任意荷載工況下產(chǎn)生任意位移和變形后的節(jié)點位移向量投影到變形分解基矩陣，得到正四面體單元在任意荷載工況下產(chǎn)生任意位移和變形后的基本變形與基本位移投影系數(shù)向量； 步驟4：依據(jù)正四面體單元在任意荷載工況下產(chǎn)生任意位移或變形后的基本變形投影系數(shù)，得到正四面體單元在任意荷載工況下的基本變形信息，判別出正四面體單元在任意荷載工況下產(chǎn)生的主要變形及次要變形，進而實現(xiàn)對邊界不規(guī)則構(gòu)件任意部位的變形分解與變形量化分析。

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