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龙图腾网获悉郑州大学申请的专利基于正交各向异性矩形单元变形能分解的平面结构性能量化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：CN115620845B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-01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：202211328485.8，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权基于正交各向异性矩形单元变形能分解的平面结构性能量化分析方法是由孙攀旭;梁开轩;徐浩;严亚丹;王东炜设计研发完成，并于2022-10-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于正交各向异性矩形单元变形能分解的平面结构性能量化分析方法在说明书摘要公布了：本发明属于力学分析与材料技术领域，公开了一种基于正交各向异性矩形单元变形能分解的平面结构性能量化分析方法，包括以下步骤：在平面直角坐标系下构造正交各向异性矩形单元的平面变形，基于数学正交与力学平衡并考虑单元的材料属性，得到变形能分解基矩阵；建立平面结构模型，采用正交各向异性矩形单元对平面结构进行划分，得到正交各向异性矩形单元在任意载荷工况下产生任意位移和变形后的节点位移向量、基本变形能与基本位移投影系数向量；得到正交各向异性矩形单元在任意载荷工况下的基本变形信息，判别出正交各向异性矩形单元在任意载荷工况下的主要变形及次要变形，进而实现对正交各向异性平面结构的变形能分解与变形性能的量化分析。

本发明授权基于正交各向异性矩形单元变形能分解的平面结构性能量化分析方法在权利要求书中公布了：1.一种基于正交各向异性矩形单元变形能分解的平面结构性能量化分析方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：在平面直角坐标系下构造正交各向异性矩形单元的平面变形，基于数学正交与力学平衡并考虑单元的材料属性，得到正交各向异性矩形单元的变形能分解基矩阵；所述正交各向异性矩形单元有四个节点，四个节点在X、Y两个方向的坐标为x1、y1、x2、y2、x3、y3、x4、y4，正交各向异性矩形单元的长度为2l、高度为2h、厚度为b；所述正交各向异性矩形单元的平面变形是由X轴向拉压变形、Y轴向拉压变形、X轴向弯曲变形、Y轴向弯曲变形、XOY平面内剪切变形、X轴向刚体平动、Y轴向刚体平动以及XOY平面内刚体转动共8种基本变形和基本位移组合而成； 所述正交各向异性矩形单元基本变形能和基本位移的基向量为u1～u8，具体如下：u1为正交各向异性矩形单元X轴向拉压变形能基向量： u2为正交各向异性矩形单元Y轴向拉压变形能基向量： u3为正交各向异性矩形单元X轴向弯曲变形能基向量： u4为正交各向异性矩形单元Y轴向弯曲变形能基向量： u5为正交各向异性矩形单元XOY平面内剪切变形能基向量： u6为正交各向异性矩形单元X轴向刚体平动基向量： u6＝10101010T； u7为正交各向异性矩形单元Y轴向刚体平动基向量： u7＝01010101T； u8为正交各向异性矩形单元XOY平面内刚体转动基向量： 其中EX和EY分别为正交各向异性矩形单元在X轴和Y轴方向的弹性模量，μXY为正交各向异性矩形单元的主要泊松比； 以上基本变形能和基本位移基向量满足数学正交性，即： 由上述正交各向异性矩形单元基本变形能和基本位移的基向量为u1～u8构造出正交各向异性矩形单元的变形能分解基矩阵U， U＝u1u2u3u4u5u6u7u8T； 步骤2：建立平面结构模型，采用正交各向异性矩形单元对平面结构进行划分并实行有限元求解，得到平面直角坐标系中正交各向异性矩形单元的节点坐标值和正交各向异性矩形单元在任意荷载工况下产生任意位移和变形后的节点坐标值，进而得到正交各向异性矩形单元在任意荷载工况下产生任意位移和变形后的节点位移向量； 步骤3：将正交各向异性矩形单元在任意荷载工况下产生任意位移和变形后的节点位移向量投影到变形能分解基矩阵，得到正交各向异性矩形单元在任意荷载工况下产生任意位移和变形后的基本变形能与基本位移投影系数向量； 步骤4：依据正交各向异性矩形单元在任意荷载工况下产生任意位移或变形后的基本变形能投影系数，得到正交各向异性矩形单元在任意荷载工况下的基本变形信息，判别出正交各向异性矩形单元在任意荷载工况下产生的主要变形及次要变形，进而实现对正交各向异性平面结构的变形能分解与性能量化分析。

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