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龙图腾网获悉首都师范大学申请的专利一种基于近场动力学的地表形变演化数值模拟方法和装置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：CN119150614B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-30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：202411200390.7，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种基于近场动力学的地表形变演化数值模拟方法和装置是由朱琳;叶淼;宫辉力;李江涛;李小娟设计研发完成，并于2024-08-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于近场动力学的地表形变演化数值模拟方法和装置在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于近场动力学的地表形变演化数值模拟方法，包括：将需要计算的地质体模型和虚拟边界层离散为多个物质点，得到初始地质体模型；获取初始地质体模型中的每个物质点的邻域；基于物质点在当前时间步的孔隙水压力变化获取物质点在当前时间步所受到的内力，作为物质点在当前时间步的受力；基于物质点在当前时间步的受力，利用自适应动力松弛法获取物质点在当前时间步的位移；基于物质点在当前时间步的位移，获取物质点在当前时间步的应力；基于物质点在当前时间步的应力，利用摩尔库伦破坏准则判断虚拟键的断裂情况，获取物质点在当前时间步的局部损伤值。本发明提供另一种能够揭示地面沉降灾变为地裂缝的物理机制的方案。

本发明授权一种基于近场动力学的地表形变演化数值模拟方法和装置在权利要求书中公布了：1.一种基于近场动力学的地表形变演化数值模拟方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： S100，将需要计算的地质体模型离散为n1个物质点，得到对应的物质点信息，并在所述地质体模型的外侧设置具有预设厚度h的虚拟边界层，并将虚拟边界层离散为n2个物质点，得到包含n1+n2个物质点的初始地质体模型；所述物质点信息至少包括物质点的编号、坐标和材料参数； S200，在所述虚拟边界层上施加对应的边界条件，并获取所述初始地质体模型中的每个物质点的邻域，其中，任一物质点和其对应的邻域中的任一邻域物质点之间的距离小于设定距离d0； S300，基于物质点在当前时间步的孔隙水压力变化获取物质点在当前时间步所受到的内力，作为物质点在当前时间步的受力； S400，基于物质点在当前时间步的受力，利用自适应动力松弛法获取物质点在当前时间步的位移； S500，基于物质点在当前时间步的位移，获取物质点在当前时间步的应力； S600，基于物质点在当前时间步的应力，利用摩尔库伦破坏准则判断虚拟键的断裂情况，获取物质点在当前时间步的局部损伤值；如果当前时间步等于预设时间步阈值，退出当前控制程序，否则，执行S300； 在S400中，物质点在第u时间步的位移xu满足如下条件： xu=xu-1+vu+12×△t； 其中，xu-1为第u-1时间步的位移，△t为时间步长，vu+12为第u+12时间步的速度，vu+12=2-dcu×△t×vu-12+2×△t×DR-1×Fu2+dcu×△t，dcu为第u时间步的虚拟阻尼矩阵，Fu为物质点在第u时间步受到的内力，DR为虚拟对角密度矩阵，vu-12为第u-12时间步的速度； 所述基于物质点在当前时间步的应力，利用摩尔库伦破坏准则判断虚拟键的断裂情况，获取物质点在当前时间步的局部损伤值，包括如下步骤： S601，获取物质点i对应的虚拟键K所受的应力张量σij=S+Sij2，S为物质点i的应力张量，Sij为物质点i的第j个邻域物质点的应力张量，j的取值为1到hi； S602，获取K的法向应力σij=σij•n，以及获取K的剪切应力Uij=σij-σij•n，n为方向向量； S603，如果||Uij||≥τij或者σij≥0，设置K对应的键常数gij=1，如果||Uij||＜τij并且σij＜0，设置gij=0，Uij为虚拟键j对应的剪切应力，τij为K的抗剪强度，τij=σij×tanφij+cij，φij为K对应的两个物质点的内摩擦角的均值，cij为K对应的两个物质点的内聚力的均值； S604，获取物质点i的局部损伤值P=1-∫hiij×dv∫hidv； S605，如果P=0，确定物质点i处于未破坏状态，如果P=1，确定物质点i处于完全破坏状态，如果0＜P＜1，确定物质点i处于局部破坏状态。

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