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龙图腾网获悉北京工业大学申请的专利一种基于LS-DYNA的SPH算法破片威力场模拟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：CN119623158B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12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：202411638181.0，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种基于LS-DYNA的SPH算法破片威力场模拟方法是由张志杰;闫秋实;左耐昕;洪铭徽;李加东设计研发完成，并于2024-11-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于LS-DYNA的SPH算法破片威力场模拟方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于LS‑DYNA的SPH算法破片威力场模拟方法，基于LS‑PREPOST的SCL语言，获取壳体SPH粒子的全过程信息。基于SPH粒子的空间坐标和影响半径信息，通过构建KD树确定SPH粒子之间的空间关联性。通过深度优先搜索算法对每个自然破片中的SPH粒子进行识别，依次搜索和统计出每个自然破片所包含的所有SPH粒子，进而计算出破片的质量、体积、X、Y、Z三个方向上的分速度、总速度以及破片的质心坐标。基于识别出的各自然破片的SPH粒子信息，对每个破片进行形态和动力学重构形成破片模型。通过该重构模型，能够模拟和预测自然破片在不同时间和空间上的分布情况，最终生成全时空破片威力场。本发明简化了建模流程，为工程应用中大规模破片模拟提供了可行方案。

本发明授权一种基于LS-DYNA的SPH算法破片威力场模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种基于LS-DYNA的SPH算法破片威力场模拟方法，其特征在于：包括如下步骤： i基于LS-PREPOST的SCL语言，参数化建立自然破片战斗部模型，并运用LSDYNA中的SPH算法对自然破片战斗部的破碎过程进行模拟；获取壳体SPH粒子的空间坐标、质量、速度以及影响半径的全过程信息； ii基于前一步得到的SPH粒子的空间坐标和影响半径信息，通过构建KD树，迅速确定SPH粒子之间的空间关联性，即通过邻域搜索确定哪些粒子属于同一个自然破片； iii通过深度优先搜索算法对每个自然破片中的SPH粒子进行识别，依次搜索和统计出每个自然破片所包含的所有SPH粒子，进而计算出破片的质量、体积、X、Y、Z三个方向上的分速度、总速度以及破片的质心坐标； iv基于识别出的各自然破片的SPH粒子信息，对每个破片进行形态和动力学上的重构，形成完整的破片模型；通过该破片模型，能够模拟和预测自然破片在不同时间和空间上的分布情况，最终生成全时空破片威力场；全时空破片威力场能够直观展现破片对周围目标的毁伤效应，结合目标的易损性分析，为战斗部的毁伤效能评估提供依据； 采用PYTHON程序读取自然破片战斗部每个时间步下的SPH粒子的空间坐标、质量、速度、体积以及影响半径信息；基于SPH粒子的空间坐标信息建立KD树，通过循环遍历每个粒子，逐个进行邻域搜索；对第i个粒子，获取该粒子的影响半径R i 作为最大搜索范围，然后用KD树的query_ball_point方法查找在该粒子的影响半径范围内的所有相邻粒子；对于每个找到的邻居粒子j，如果满足ij的条件，则计算第i个粒子和第j个粒子之间的欧氏距离D，并与R i 和R j 的较大值进行比较，如果D小于R，说明这两个粒子是相互关联的，将对应的SPH的编号linked_particles列表中；最后，程序遍历所有SPH粒子，逐个输出所有找到的关联SPH粒子对； 基于得到各个自然破片SPH粒子信息，对自然破片i通过提取包含该自然破片的所有SPH粒子的空间坐标信息，利用ConvexHull算法生成粒子的最小外包凸多面体，从而重构出自然破片的几何外形；然后采用matplotlib模块对构建的凸包进行可视化展示，使得自然破片的空间分布与形态直观显示，实现自然破片威力场的精确模拟，为效能评估和目标易损性分析提供了可靠依据。

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