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龙图腾网获悉南京工业大学申请的专利一种低温热化学渗碳/氮层扩散及应力分布的有限元分析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：CN119989790B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05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：202510064767.9，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种低温热化学渗碳/氮层扩散及应力分布的有限元分析方法是由彭亚伟;冯雅健;赵贞旭;巩建鸣设计研发完成，并于2025-01-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种低温热化学渗碳/氮层扩散及应力分布的有限元分析方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种低温热化学渗碳氮层扩散及应力分布的有限元分析方法，属于材料力学行为分析与有限元仿真技术领域。本发明所述方法，包括以下步骤：S1.构建三维模型并进行网格划分与细化；S2.构建与碳氮浓度相关的传质和传热参数定义计算模型：S3.获取与浓度相关的材料参数，所述材料参数包括：渗层材料在不同渗碳氮浓度条件下的弹性模量、屈服强度、硬化指数；不同渗碳氮浓度条件下的膨胀系数；S4.将S3中的材料参数输入至有限元模型；S5.通过数值模拟得到三维构件中碳浓度分布和残余应力分布，能够准确计算出渗层中碳氮含量的分布，其分布结果与试验结果相一致并且残余应力分布结果与试验测量值相一致。

本发明授权一种低温热化学渗碳/氮层扩散及应力分布的有限元分析方法在权利要求书中公布了：1.一种低温热化学渗碳氮层扩散及应力分布的有限元分析方法，其特征在于，包括以下步骤： S1.构建三维模型并进行网格划分与细化，具体方法为： 在三维模型中采用渗碳氮层深度方向的网格细化策略，对渗碳氮层区域划分高密度网格，确保计算精度；在基体区域及远离渗层的部分，采用较大网格，减少整体计算量，提高建模效率； S2.构建与碳氮浓度相关的传质和传热参数定义计算模型： 基于UMATHT模块定义碳氮的非稳态扩散系数构建计算模型，以模拟浓度梯度对扩散行为的影响，扩散系数与浓度场动态关联； S3.获取与浓度相关的材料参数，所述材料参数包括： 渗层材料在不同渗碳氮浓度条件下的弹性模量、屈服强度、硬化指数； 不同渗碳氮浓度条件下的膨胀系数； S4.将S3中的材料参数输入至有限元模型拟合得到浓度-膨胀系数的关系模型；构建浓度场与材料参数的动态关联数据库，用于有限元分析中的材料性能定义； S5.通过数值模拟得到三维构件中碳浓度分布和残余应力分布；将模拟结果与实验获得的浓度分布和残余应力测试数据进行对比，验证浓度分布与残余应力分布结果的准确性； 所述S1中渗碳氮层区域划分的高密度平均网格最小尺寸为0.001~0.005mm，最大网格尺寸不超过渗层总深度的110；渗层区域至基体区域设置递增网格尺寸划分方式，具体为靠近渗层区域的最小网格尺寸为0.001~0.005mm，靠近基体区域的网格尺寸为0.1~0.5mm。

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