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龙图腾网获悉浙江省特种设备科学研究院申请的专利一种薄壁拱形结构有限元近似计算方法及轻量化系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120180840B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510668275.0，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种薄壁拱形结构有限元近似计算方法及轻量化系统是由颜孙挺;郭顺松;张伟;陈永贵;管陈锋;唐萍;滕国阳;潘威;陈啸林;程茂设计研发完成，并于2025-05-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种薄壁拱形结构有限元近似计算方法及轻量化系统在说明书摘要公布了：本发明涉及薄壁拱形结构的动力学跳跃行为仿真分析领域，特别涉及一种薄壁拱形结构有限元近似计算方法及轻量化系统。本发明具体提出一种薄壁拱形结构有限元近似计算方法及轻量化系统，先开展一次性的准静态平衡路径分析，获得每个增量步的最接近于零特征值，识别正负号变化前后的特征值，并开展两次的摄动有限元分析，获得近似的瞬态动力学跳跃参数和特征向量，基于最接近于零的特征值插值获得鞍点处近似的跳跃参数和特征向量，最后由高斯超几何函数获得近似瞬态跳跃响应，并提出了基于PythonC混合编程方法，实现了有限元分析系统的轻量化，能有效降低柔性浅拱鞍点瞬态跳跃分析的计算成本和分析难度。

本发明授权一种薄壁拱形结构有限元近似计算方法及轻量化系统在权利要求书中公布了：1.一种薄壁拱形结构有限元近似计算方法，其特征在于，至少包括以下步骤： S1、薄壁拱形几何模型和有限元网格生成； S2、基于Riks法薄壁拱形平衡路径跟踪和特征值的提取； S3、薄壁拱形鞍点摄动有限元计算和基于两个特征值的参数插值； S4、基于高斯超几何函数的瞬态响应近似计算； 其中，S2包括以下步骤：a、定义全局场变量插值函数，b、计算外载荷下的平衡路径；c、设定增益系数，消除拉格朗日乘子项导致的极小非零特征值的干扰，提取每一个弧长法增量步的最接近于零的特征值； 其中，S3包括以下步骤：a、计算薄壁拱形结构鞍点跳跃的近似瞬态响应， b、基于最接近于零的特征值插值的近似计算，对每一个增量步开展摄动有限元分析获得参数，参数其中为特征向量场；基于最接近于零的正负特征值插值近似获得鞍点处，具体执行方法如下: （1）在准静态平衡路径计算后，提取每个增量步的最接近于零的特征值，依次排列形成序列，在序列中分别记正负号变化前后的特征值为，； （2）分别取和对应的增量步，假设这两个增量步结果均处于鞍点状态，开展两次摄动有限元计算，分别获得对应的，其中，和采用相同的归一化方法获得； （3）采用如下线性插值公式： ，，； 由此，获得鞍点近似的值； S4中的具体计算方法如下： 假设初始条件,建立和的关系： ，函数为高斯超几何函数； 取极限，获得摄动有限元的近似薄壁拱形结构跳跃时间 ； 进一步由近似表达式，建立瞬态位移场和时间的关系，最后由建立，瞬态位移场和真实物理时间的关系，实现薄壁拱形结构鞍点跳跃的近似瞬态响应的计算；其中，为物理真实时间和摄动参数乘积得到的缩放后的时间参数，为瞬态位移矢量场,为鞍点处的位移矢量场。

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