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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利一种有效计算固体电解质断裂韧性的并行多尺度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：CN116759024B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31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：202310634075.4，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权一种有效计算固体电解质断裂韧性的并行多尺度方法是由杨志强;黄润泽设计研发完成，并于2023-05-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种有效计算固体电解质断裂韧性的并行多尺度方法在说明书摘要公布了：一种有效计算固体电解质断裂韧性的并行多尺度计算方法，所述方法为：使用ABAQUS计算毫米级别的模型；使用等效应力强度因子将毫米级别的模型转化为纳米级别的模型；多尺度计算纳米级别模型的核心区域，边界条件由ABAQUS计算结果提供。本发明能研究具有中心裂纹的GDC电解质在不同温度下的单轴拉伸断裂行为。基于断裂力学理论，通过等效应力强度因子的方法将GDC电解质的宏观结构转化为微观中间过渡模型，并通过多尺度方法给出了分析GDC宏观结构断裂韧性的详细计算过程。此外，该多尺度方法研究了力‑电化学耦合场下GDC宏观结构的断裂韧性。

本发明授权一种有效计算固体电解质断裂韧性的并行多尺度方法在权利要求书中公布了：1.一种有效计算固体电解质断裂韧性的并行多尺度计算方法，其特征在于：所述方法为： 步骤一：使用ABAQUS计算毫米级别的模型； 步骤二：使用等效应力强度因子将毫米级别的模型转化为纳米级别的模型；所述步骤二具体为： 等效应力强度因子计算公式为 1 其中，为等效应力强度因子，F为与加载和几何形状有关的参数，S为单轴拉伸加载的载荷大小，a是裂纹长度的一半； 对于上述模型，F的计算公式为： 2 3 为a与b的比值，无实际意义，b为裂纹方向模型长度的一半； 在加载时，通过保持等效应力强度因子不变，将微米模型转化为微观纳米模型； 步骤三：多尺度计算纳米级别模型的核心区域，边界条件由ABAQUS计算结果提供；所述步骤三具体为： 1通过局部化函数来建立原子量和连续介质量之间的关系如下， 4 其中，为原子量与连续介质量之间的关系，为原子的质量，为Dirac算子，x为连续介质节点，为原子在t时刻的坐标； 2通过加权余量法的形式，建立起原子质量和连续介质节点量的关系，从而用原子质量表达节点量为， 5 其中，是节点I处的连续介质量，是计算区域，表示平方范数，是对应节点处的原子量，I是连续介质网格节点I，是节点I处的有限元形函数，V是积分区域，J分别代表连续介质网格节点J，NJ是节点J处的有限元形函数，是节点J处的连续介质量，是中括号对应处公式，即，为原子的坐标，为原子坐标处的形函数值，是分别对J和求和，为的逆矩阵，； 设一质点系在理想的约束以及主动力的作用下从某一时刻出发，则对于符合约束的可能加速度，建立约束函数， 6 其中，mi是质点质量，ri是质点位移，是位移的两阶导数，Fi是原子受力； 利用高斯最小约束原理和拉格朗日乘子法，有 7 其中，是原子真实受力，是由势函数计算得到的原子受力，是拉格朗日乘子，是约束方程，约束方程的广义形式为 8 其中，为原子的原子量，和分别为原子的坐标和速度，是节点I处的连续介质节点量； 采用高斯最小约束法，对方程取极值， 9 10 其中，是势函数； 整理方程，原子力表示成由标准分子动力学势函数和连续介质对代表性体积内原子影响的两部分： 11 力耦合约束表示代表体积内的总原子动量与对应的节点动量一致： 12 其中，是节点J处动量的导数； 建立了原子量和连续介质量之间的双向信息传递过程，考虑整个系统的控制方程，把式的系统动量分解成连续介质区域和原子区域两部分，再同时方程两边对时间求导： 13 是有限元区域、是原子处的形函数值，是连续介质量，是连续介质节点速度； 以上建立了多尺度模型计算的算法。

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