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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利一种基于向量式有限元的预应力梁模拟方法、系统及设备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：CN120163009B 。

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：202510232966.6，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种基于向量式有限元的预应力梁模拟方法、系统及设备是由段元锋;田茂霖;章红梅设计研发完成，并于2025-02-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于向量式有限元的预应力梁模拟方法、系统及设备在说明书摘要公布了：本申请公开了一种基于向量式有限元的预应力梁模拟方法、系统及设备，涉及有限元仿真技术领域，该方法包括：采用向量式有限元法建立预应力梁数值模型；将所述预应力梁数值模型离散为多个节点和多个预应力梁单元；计算各预应力梁单元的刚度矩阵；基于所述刚度矩阵确定各节点的控制方程；采用中心差分法求解各节点的控制方程，并根据求解结果对各节点的状态进行更新，完成预应力梁的模拟。本申请能够实现预应力梁复杂行为的模拟，其计算效率高，计算稳定性好。

本发明授权一种基于向量式有限元的预应力梁模拟方法、系统及设备在权利要求书中公布了：1.一种基于向量式有限元的预应力梁模拟方法，其特征在于，包括： 采用向量式有限元法建立预应力梁数值模型； 将所述预应力梁数值模型离散为多个节点和多个预应力梁单元； 计算各预应力梁单元的刚度矩阵；具体包括：确定应变矩阵和弹性矩阵；所述应变矩阵包括预应力梁单元的应变矩阵和预应力筋的应变矩阵，所述弹性矩阵包括预应力梁的弹性矩阵和预应力筋的弹性矩阵；基于所述应变矩阵、所述弹性矩阵和各预应力梁单元的位移向量确定各预应力梁单元的控制方程；对各预应力梁单元的控制方程进行求解，得到各预应力梁单元的刚度矩阵； 基于所述刚度矩阵确定各节点的控制方程； 采用中心差分法求解各节点的控制方程，并根据求解结果对各节点的状态进行更新，完成预应力梁的模拟； 其中，所述预应力梁单元的应变矩阵和预应力筋的应变矩阵的表达式为： 所述预应力梁的弹性矩阵和预应力筋的弹性矩阵的表达式为： 其中，Bb为预应力梁单元的应变矩阵，Bt为预应力筋的应变矩阵，l为预应力梁单元的长度，lt为预应力梁单元内的预应力筋的长度，s为与l的比值，和为预应力梁单元在坐标系下坐标，c为预应力筋与预应力梁单元之间的夹角余弦值，e1和e2分别为预应力筋左、右两端与预应力梁单元之间的距离，Db为预应力梁的弹性矩阵，Dt为预应力筋的弹性矩阵，Eb为预应力梁单元的刚度，Et为预应力筋的刚度； 预应力梁单元的刚度矩阵的计算公式为： 其中，Ke为预应力梁单元的刚度矩阵，Vb为预应力梁单元的体积，Vt为预应力筋的体积，dV为体积微元。

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