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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种考虑表面强化效应的三维疲劳裂纹扩展行为预测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：CN118424866B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09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：202410496320.4，技术领域涉及：G01N3/08；该发明授权一种考虑表面强化效应的三维疲劳裂纹扩展行为预测方法是由易敏;孙燊;汤卫设计研发完成，并于2024-04-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑表面强化效应的三维疲劳裂纹扩展行为预测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种考虑表面强化效应的三维疲劳裂纹扩展行为预测方法，对金属材料试件进行表面强化，对强化后的金属材料试件进行残余应力表征，获得金属材料试件内部残余应力的梯度分布，通过数值拟合得到试件内部残余应力的三维空间分布函数；基于金属材料的性能参数，通过单轴拉伸计算和疲劳强度计算，得到疲劳裂纹扩展计算中的模型参数；根据残余应力的三维空间分布函数，将金属材料的性能参数、模型参数结合残余应力，根据三维疲劳断裂相场计算模型；对所述金属材料进行疲劳裂纹扩展行为预测。考虑表面强化处理对材料内部残余应力分布的影响，建立了考虑梯度结构的三维疲劳断裂相场模型，有益于提升预测表面处理对材料疲劳性能的作用。

本发明授权一种考虑表面强化效应的三维疲劳裂纹扩展行为预测方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑表面强化效应的三维疲劳裂纹扩展行为预测方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：对金属材料试件进行表面强化，对强化后的金属材料试件进行残余应力表征，获得金属材料试件内部残余应力的梯度分布，通过数值拟合得到试件内部残余应力的三维空间分布函数； 步骤2：基于金属材料的性能参数，通过单轴拉伸计算和疲劳强度计算，得到疲劳裂纹扩展计算中的模型参数； 步骤3：根据残余应力的三维空间分布函数，将残余应力利用初始应力转化为本征应变，将金属材料的性能参数、模型参数结合残余应力，根据疲劳断裂相场计算模型；对所述金属材料进行疲劳裂纹扩展行为预测；所述金属材料的性能参数包括金属材料的杨氏模量、泊松比、强度极限、临界断裂韧性和疲劳强度；所述模型参数包括界面宽度、能量门槛和指数参数； 所述疲劳断裂相场计算模型包括应力平衡方程 其中，为梯度算子，σ为应力张量； 所述疲劳断裂相场计算模型包括断裂序参量演化方程： 其中，cx,y,z为断裂相场序参量，η为动力学系数，l为界面宽度尺寸，Gc为临界断裂能密度，t为时间，为断裂能密度衰减函数，为驱动裂纹扩展的历史变量，取决于当前所有时间步中拉伸弹性应变能的最大值。

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