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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)申请的专利一种基于三维弹性体的定向剪切波激励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：CN120822391B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-23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：202511341322.7，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种基于三维弹性体的定向剪切波激励方法是由周伟建;卢晋;仲政设计研发完成，并于2025-09-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于三维弹性体的定向剪切波激励方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于三维弹性体的定向剪切波激励方法，属于定向剪切波激励领域，包括以下步骤：S1、确定被检测三维弹性体的材料属性与坐标系；S2、结合材料属性计算纵波和剪切波并明确其波速；S3、求解各向同性无限三维弹性体基础模型的控制方程，得到位移场分布；S4、基于位移场，优化激励器结构的参数；S5、按照优化后的激励器结构的参数布置后，施加多激励，利用多激励干涉使剪切波在目标方向相干增强，输出定向剪切波。采用上述一种基于三维弹性体的定向剪切波激励方法，通过在三维弹性半空间表面实施相控阵垂直激励，实现了定向剪切波束的生成，无需表面黏合剂，从而规避了传统换能器设计中固有的剪切摩擦伪影问题。

本发明授权一种基于三维弹性体的定向剪切波激励方法在权利要求书中公布了：1.一种基于三维弹性体的定向剪切波激励方法，其特征在于：包括以下步骤： S1、构建三维弹性体基础模型：根据被检测物体，确定被检测三维弹性体的材料属性与坐标系； S2、分析三维弹性体内的波的传播规律：通过建立各向同性无限三维弹性体基础模型的控制方程，结合拉梅常数关联材料属性，计算纵波和剪切波并明确其波速； S3、基于兰姆问题理论，通过有限元仿真与机器学习结合，求解各向同性无限三维弹性体基础模型的控制方程，得到位移场分布； S4、基于步骤S3获得的位移场，优化激励器结构的参数； S5、按照优化后的激励器结构的参数布置后，施加多激励，利用多激励干涉使剪切波在目标方向相干增强，纵波和表面波方向相干抵消，输出定向剪切波； 步骤S1具体包括以下步骤： S11、测定材料力学参数：通过材料测试获取三维弹性体的弹性模量、泊松比和密度，并计算第一拉梅常数和第二拉梅常数： 1； 2； S12、建立柱坐标系：随机选定以三维弹性体表面上一点为原点，定义径向、周向、深度坐标，确定求解域； 步骤S2具体包括以下步骤： S21、建立各向同性无限三维弹性体的控制方程： 3； 式中，表示梯度算子；表示矢量位移；表示时间； S22、利用亥姆霍兹分解公式3得到： 4； 式中，表示散度矢量；表示标量； S23、将公式4代入公式3，得到： 5； 6； 式中，表示纵波速度，且；表示剪切波速度； 步骤S3具体包括以下步骤： S31、求解单垂直激励下的位移场； S311、设定采用圆形垂直激励在各向同性无限三维弹性体基础模型中激发弹性波，并设定柱坐标系下的边界条件为： 7； 式中，表示z方向正应力；表示垂直激励力；表示激励半径；和分别表示z-x方向的切应力和z-y方向的切应力； S312、以表面垂直力单点为坐标原点，此时波场在各方向均匀分布，将三维兰姆问题简化为二维轴对称模型，利用预训练的机器学习作为半解析模型得到二维轴对称模型任意点的位移解； S313、基于旋转对称性，将轴对称平面位移扩展为三维空间位移，并验证机器学习模型输出值与理论值的一致性。

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