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龙图腾网获悉大连理工大学;河海大学申请的专利一种地下高压输水隧洞衬砌裂缝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：CN121389671B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17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：202511972400.3，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种地下高压输水隧洞衬砌裂缝分析方法是由刘俊;于威;甘磊;梁博旗;叶文斌;王海波;孙一清设计研发完成，并于2025-12-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种地下高压输水隧洞衬砌裂缝分析方法在说明书摘要公布了：一种地下高压输水隧洞衬砌裂缝分析方法，该方法针对地下高压输水隧洞衬砌大范围无裂纹区+局部裂纹敏感区的特点，通过比例边界有限元法离散无裂纹区仅需边界离散、近场动力学聚焦裂纹区，避免纯近场动力学全域离散的高成本，同时克服传统方法低效问题，显著提升分析效率；基于公共点力平衡条件实现耦合，无需在衬砌“无裂纹区‑裂纹区”设置过渡区域或复杂形函数，规避人为设置误差，降低建模复杂度，增强方法在实际隧洞工程中的适用性；可准确预测地下高压输水隧洞衬砌的预置裂纹与自发裂纹扩展行为，尤其适配孔洞周边应力集中型裂纹场景，为衬砌设计、防渗布置及运维提供可靠支撑。

本发明授权一种地下高压输水隧洞衬砌裂缝分析方法在权利要求书中公布了：1.一种地下高压输水隧洞衬砌裂缝分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： S1、首先根据裂纹分布情况将弹性体划分为两个计算区域：对于结构完整的无裂纹计算区域，采用比例边界有限元SBFEM进行建模，比例边界有限元只需离散无裂纹计算区域的边界即能完成无裂纹计算区域的表示；对于已存在裂纹或潜在裂纹路径的计算区域，下文将已存在裂纹或潜在裂纹路径的计算区域统称为裂纹计算区域，则采用近场动力学PD进行建模，近场动力学通过材料点之间的非局部相互作用自然描述裂纹的萌生与扩展行为； S2、通过引入比例边界坐标系，将笛卡尔坐标系下的动量方程转化为比例边界坐标系下的一阶常微分控制方程，进而求解无裂纹计算区域的刚度矩阵：首先在径向方向上采用解析方法进行处理，而在环向方向上则采用数值离散，将笛卡尔坐标系下的坐标转换为比例边界坐标系下的坐标；随后基于虚功原理推导笛卡尔坐标系下的动量方程，将其转化为比例边界坐标系的一阶常微分控制方程形式；最后通过求解一阶常微分控制方程的特征值，得到无裂纹计算区域的刚度矩阵； S3、在裂纹计算区域中，将弹性体离散为一系列材料点，每个材料点通过键与邻域范围内的其他材料点建立联系，并基于近场动力学的键基近场动力学理论构建材料点间的对力；通过对材料点间的对力矩阵化处理，推导出任意两个材料点之间的微刚度矩阵；按照有限元组装规则，将所有材料点的微刚度矩阵集成为裂纹计算区域的整体刚度矩阵； S4、在无裂纹计算区域与裂纹计算区域交界的共同节点处，基于力平衡条件实现两个计算区域的直接耦合：通过将两个区域的刚度矩阵分别按照内部节点和共同节点进行分块处理，然后在共同节点对应的刚度矩阵上进行叠加组合，最终形成统一的整体刚度矩阵； S5、采用隐式求解算法结合载荷增量步进行非线性计算：在每个载荷步内，首先求解弹性体位移，随后遍历裂纹计算区域中的所有键，根据当前位移判断键的断裂情况；当检测到键发生断裂时，更新弹性体的整体刚度矩阵并在当前载荷步内进行迭代重新计算，直至弹性体达到平衡状态且无新键断裂产生，然后再继续施加下一个载荷增量；这一过程循环进行，直到完成所有指定载荷步的计算。

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