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龙图腾网获悉上海理工大学;华东理工大学申请的专利基于累积剪切应变损伤变量的微观疲劳裂纹扩展模拟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：CN115691712B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04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：202211279471.1，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权基于累积剪切应变损伤变量的微观疲劳裂纹扩展模拟方法是由杨杰;郭昊函;张显程;杨荟楠;王润梓;王继;卢荣生设计研发完成，并于2022-10-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于累积剪切应变损伤变量的微观疲劳裂纹扩展模拟方法在说明书摘要公布了：该发明涉及疲劳裂纹扩展数值模拟技术领域，尤其涉及一种基于累积剪切应变损伤变量的微观疲劳裂纹扩展模拟方法，包括：生成Voronoi图；完成代表性体积单元的建立；编写UDMGINI损伤子程序并将其嵌入UMAT子程序；在有限元计算时嵌入UMAT子程序，得到晶体塑性结果参量；UDMGINI子程序对晶体塑性结果参量进行调用，计算各滑移系的累积剪切应变，选择累积剪切应变最大的滑移系为最活跃滑移系；当最活跃滑移系上累积剪切应变达到临界值时，判定裂纹扩展。该方法实现了多晶材料在微观尺度下的疲劳裂纹扩展。

本发明授权基于累积剪切应变损伤变量的微观疲劳裂纹扩展模拟方法在权利要求书中公布了：1.基于累积剪切应变损伤变量的微观疲劳裂纹扩展模拟方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、通过Matlab语言生成多晶材料的Voronoi图和对应的随机晶粒取向； S2、在ABAQUS中通过布尔运算对多晶材料建立代表性体积单元，通过Python语言读取S1中Voronoi图的拓扑信息和每个晶粒的取向信息，随同材料参数批量赋予到每个晶粒中； S3、编写用户自定义损伤子程序UDMGINI，将其嵌入至用户自定义材料子程序UMAT中； S4、将UMAT子程序嵌入ABAQUS软件，进行有限元计算，生成每一增量步对应的应力增量和塑性应变增量，并基于此对当前时刻的应力应变状态值进行更新； S5、UMAT子程序将应力应变状态、增量信息和材料参数作为输入变量，生成并旋转得到全局弹性矩阵，进一步迭代求解得到晶体塑性结果参量，并将其储存至雅可比矩阵DDSDDE和可共享的状态变量组STATEV中，完成材料响应的生成； S6、UDMGINI子程序对S5中包含结果参量的STATEV组进行调用，并对裂纹尖端前方单元的累积剪切应变及最活跃滑移系进行计算与判定，累积剪切应变为： 式中：γ为累积剪切应变，是塑性剪切应变率基于一定时间间隔的积分； S7、若最活跃滑移系a上的累积剪切应变γα与临界总剪切应变γcr的比值小于1，即则返回S4继续进行有限元计算；若累积剪切应变γα与临界总剪切应变γcr的比值等于1，即裂纹达到开裂标准，执行裂纹扩展命令，扩展方向平行于当前最活跃滑移系的滑动方向； S8、UDMGINI子程序将S7中的扩展信息反馈至ABAQUS求解器中； S9、ABAQUS求解器根据反馈信息对各个单元的刚度矩阵进行组装； S10、对已组装的刚度矩阵进行有限元求解； S11、对求解结果的收敛性进行判定：若结果收敛，则根据单元平均解判断并更新裂纹集合，成功实现裂纹扩展，并将结果储存以进行下一个增量步的迭代运算；若不收敛，则自动采用较小增量步重复以上步骤直至收敛或达到最小增量步长为止。

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