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龙图腾网获悉武汉大学申请的专利一种用于三维脆性材料断裂模拟的自适应相场方法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：CN115544824B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-19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：202211044415.X，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种用于三维脆性材料断裂模拟的自适应相场方法是由王桥;岳强;周伟;马刚;常晓林;罗杰设计研发完成，并于2022-08-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于三维脆性材料断裂模拟的自适应相场方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种用于三维脆性材料断裂模拟的自适应相场方法，包括步骤：通过进行物理试验获得材料属性参数，建立适用于三维脆性材料断裂的相场控制方程，建立适用于相场模型的三线性自适应单元及自适应准则，建立与模拟对象尺寸形状相同的有限元模型，对有限元模型赋予测得的材料参数与欲施加的边界条件，选取适合模拟材料的软化曲线，采用高精度迭代算法求解控制方程得到应力场和相场分布，根据相场值判断试样的损伤程度，从而最终实现复合材料在荷载作用下裂纹扩展过程、裂纹扩展方向与裂纹扩展路径的精准模拟。本发明保障了在含有任意数量节点的单元中形函数形式始终保持形三线性的特性，解决了传统相场模型求解裂纹过程中的的计算效率问题。

本发明授权一种用于三维脆性材料断裂模拟的自适应相场方法在权利要求书中公布了：1.一种用于三维脆性材料断裂模拟的自适应相场方法，其特征在于，包括以下步骤： S1.通过万能材料试验机进行物理试验获得材料属性参数，其中所述材料属性参数包括1弹性模量，2泊松比，3密度，利用加载断裂试验获得材料的能量释放率和单轴抗拉强度； S2.建立适用于三维脆性材料断裂的相场控制方程，控制方程形式如下： 其中：第一个方程称为弹性方程，用以求解模拟物体的位移场和应力场，第二个方程称为裂纹演化方程，用以求解模拟物体的损伤场，第三、四个方程为纽曼类型边界条件，Ω和Θ分别代表产生应力变化的区域和发生损伤的区域，u和s分别为位移场和相场，位移场是具有三个分量，用于表达三维空间内的运动，相场是一个在[0,1]区间内变化的量，当s＝0时表示材料完好无损，s＝1时表示材料完全断裂发生破坏，为相场对空间坐标的偏导，l0为裂纹弥散化宽度，σu,s为退化的应力场，div为散度符号，ω′s为退化函数ωs对相场s的导数，ψ0为未退化的弹性势能，Gc为测得的能量释放率，为一个尺度参数，为裂纹几何函数，为力边界条件，n和nΘ分别为Ω和Θ的外部边界法向量； S3.建立适用于相场模型的三线性自适应单元及自适应准则，使单元内部在插入任意数量的节点的情况下其形函数始终保持三线性形式，减少计算量； S4.建立与模拟对象尺寸形状相同的有限元模型，对有限元模型赋予测得的材料参数与欲施加的边界条件； S5.选取适合模拟材料的软化曲线，以得到更加真实的断裂历程； S6.采用高精度算法求解控制方程得到应力场和相场分布，并根据所分析的问题选择合适的求解策略； S7.在一个荷载步中，如果一个单元的尺寸符合自适应准则，则向单元中插入节点并进行自适应细化，将该单元细化为若干个更小的子单元，并在单位细化后重新计算此荷载步，直到此荷载步中没有单元需要进行细化，开始进入下一荷载步； S8.根据相场值判断试样的损伤程度，如某位置的相场值达到1，则认定此位移已经发生断裂破坏，进而分析加载过程中模拟区域内的断裂状态； S9.直至施加的边界条件已经全部加载完毕，或者材料发生整体断裂失去承受荷载的能力，计算结束。

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