买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网获悉福州大学申请的专利基于塑性损伤模型评估含缺陷管道氢损伤的数值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：CN118209697B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-14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：202410258806.4，技术领域涉及：G01N33/2045；该发明授权基于塑性损伤模型评估含缺陷管道氢损伤的数值分析方法是由张朱武;林贞诚;刘畅设计研发完成，并于2024-03-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于塑性损伤模型评估含缺陷管道氢损伤的数值分析方法在说明书摘要公布了：本发明提出基于塑性损伤模型评估含缺陷管道氢损伤的数值分析方法，包括以下步骤；步骤S1：对试样进行电化学充氢实验及氢渗透模拟确定管道内部氢浓度分布；步骤S2：进行电化学充氢下的单轴拉伸实验，得到受氢脆影响的管线钢应力应变曲线；步骤S3：建立单轴拉伸数值模型，标定不同氢浓度下的塑性损伤参数；步骤S4：对塑性损伤参数进行拟合，得到氢浓度与塑性损伤参数之间的关联函数；步骤S5：氢损伤评估，得到管道内氢浓度最高的危险点，以该点位的氢浓度代入关联函数，计算管道危险点的塑性损伤参数并得到此时的应力‑应变曲线；本发明能利用有限元方法对受氢影响下管线钢的塑性损伤进行分析，为管道设计、选材以及防护提供理论基础。

本发明授权基于塑性损伤模型评估含缺陷管道氢损伤的数值分析方法在权利要求书中公布了：1.基于塑性损伤模型评估含缺陷管道氢损伤的数值分析方法，其特征在于：包括以下步骤； 步骤S1：氢浓度确定，对管线钢试样进行电化学充氢实验及氢渗透模拟确定管道内部氢浓度分布； 步骤S2：单轴拉伸实验，对管线钢实验进行电化学充氢下的单轴拉伸实验，得到受氢脆影响产生塑性损伤的管线钢应力应变曲线； 步骤S3：塑性损伤参数标定，基于塑性损伤理论建立单轴拉伸数值模型，标定不同氢浓度下的塑性损伤参数； 步骤S4：函数拟合，对不同氢浓度下的塑性损伤参数进行拟合，得到氢浓度与塑性损伤参数之间的关联函数； 步骤S5：氢损伤评估，由氢渗透数值模拟得到管道内氢浓度最高的危险点，以该危险点的氢浓度代入关联函数，计算管道危险点的塑性损伤参数并通过单轴拉伸数值模拟得到此时的应力-应变曲线； 步骤S3包括以下数据模拟步骤： 步骤S31：建立单轴拉伸试样模型，以单轴拉伸实验得到的应力-应变曲线作为材料的力学参数； 步骤S32：用GTN损伤模型来描述材料的塑性损伤；GTN损伤模型包含的待定参数分别为：屈服函数修正系数q1、q2、q3、材料初始孔洞体积分数f0、材料临界孔洞体积分数fc、材料断裂孔洞体积分数fF、可形核二项粒子体积分数fN、孔洞形核平均应变εN、孔洞形核应变的标准差sN； 基于GTN损伤模型材料的屈服函数表达式为： 式中，f*为材料当前孔洞率的函数；fc为孔洞开始聚合时的临界孔洞体积分数；fF为材料完全失去承载能力时的断裂孔洞体积分数；当f＝fF时，材料完全失效；为f*的极限值； 材料当前孔洞率的函数f*为： f*的极限值表达式为： f的变化率分解为孔洞扩展率和孔洞形核率两部分： 孔洞扩展率表示为： 式中，为塑性应变张量；I为2阶单位张量； 孔洞形核率表示为： 式中，为基体等效塑性应变；A定义如下： 式中，εN为孔洞形核平均应变；sN为孔洞形核应变的标准差，fN为可形核二项粒子体积分数； 步骤S33：对未受氢损伤时管线钢的塑性损伤参数进行标定， 初始孔洞体积分数f0由材料的元素组成确定，表达式为： 式中，S为材料的硫元素百分含量；Mn为材料的锰元素百分含量； fc、fF、fN以逆向有限元法标定，通过试算法在固定q1、q2、q3、εN、sN、f0的基础上，计算得到不同fc、fF、fN下的应力-应变曲线，将计算结果与实验结果对照从而确定与实验结果相吻合的材料塑性损伤参数； 步骤S34：设氢脆对材料产生塑性损伤时影响断后伸长率参数，其在应力应变曲线上表现为断裂点的应变降低；则结合GTN模型，氢脆对材料产生的塑性损伤反映在GTN模型的表现为各个GTN参数发生变化；以反向有限元法标定不同氢浓度下材料的塑性损伤参数；其中q1、q2、q3及sN不随氢浓度影响而改变；根据理论分析确定f0、fc、fF、εN、fN的变化趋势； 设氢扩散会显著提高材料未加载情况下的初始孔隙率，导致f0增大，且对于孔洞的扩张与聚合，氢原子聚集促进孔洞与裂纹的形成，随着氢的影响加剧，fc与fF会降低；则从孔洞形核的角度，根据氢致弱键理论，其在氢原子聚集的区域氢的作用会减弱基体原子之间的结合力，使得材料微孔洞更容易形核，也就是εN降低、fN增大；综上所述，随着氢浓度增大，塑性损伤参数f0与fN增大，而fc、fF与εN降低；结合上述公式算法确定不同实验条件下的塑性损伤参数，从而分析氢浓度对材料塑性损伤产生的影响。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人福州大学，其通讯地址为：350108 福建省福州市闽侯县福州大学城乌龙江北大道2号福州大学；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

以上内容由龙图腾AI智能生成。