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龙图腾网获悉中南大学申请的专利含孔洞及裂隙复杂形貌材料二维圆单元模型生成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：CN120564922B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17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：202511042758.6，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权含孔洞及裂隙复杂形貌材料二维圆单元模型生成方法是由黄刚海;易雄伟设计研发完成，并于2025-07-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本含孔洞及裂隙复杂形貌材料二维圆单元模型生成方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种含孔洞及裂隙复杂形貌材料二维圆单元模型生成方法，包括以下步骤：基于布尔运算，绘制二维含孔洞及裂隙的复杂形貌材料模型；设置圆单元参数，在二维复杂形貌材料模型生成初始圆单元，得到初始二维圆单元模型；基于圆单元非连续变形分析方法，通过放大圆单元计算圆单元位移增量，更新圆单元位置，重复操作，直至所有圆单元半径达到预设半径范围；持续计算圆单元位移增量并更新圆单元位置，得到最终的二维圆单元模型。本发明可以快速地生成指定圆单元堆积密实度、圆单元半径的分布形式及范围、含任意孔洞和裂隙，且具有复杂边界的优质二维圆单元模型。本发明方法原理简单，计算高效，可显著降低圆单元数值仿真建模成本。

本发明授权含孔洞及裂隙复杂形貌材料二维圆单元模型生成方法在权利要求书中公布了：1.一种含孔洞及裂隙复杂形貌材料二维圆单元模型生成方法，其特征在于，包括以下步骤; S1.基于布尔运算，绘制二维含孔洞及裂隙的复杂形貌材料模型； S2.设置圆单元参数，在二维复杂形貌材料模型生成初始圆单元，得到初始二维圆单元模型； S3.基于圆单元非连续变形分析方法，通过放大圆单元计算圆单元唯一增量，更新圆单元位置，重复圆单元放大和圆单元位置调整操作，直至所有圆单元半径达到预设半径范围； S4.基于圆单元非连续变形分析方法，持续计算圆单元唯一增量并更新圆单元位置，直到单时步内计算得到位移增量低于预设阈值，得到最终的二维圆单元模型； 所述基于圆单元非连续变形分析方法，计算圆单元的位移增量，具体包括以下步骤： 首先对半径放大后的圆单元系统构建总平衡方程，使用以下算式表示： 其中，当时，为圆单元i与圆单元j相互作用刚度子矩阵，所述相互作用刚度子矩阵为矩阵；为圆单元i的半径相关矩阵，所述半径相关矩阵为矩阵；为圆单元i的位移未知量子矩阵，记为，其中为圆单元i在x方向位移，为圆单元i在y方向位移；为圆单元i的广义力子列阵，记为，其中为圆单元i在x方向力，为圆单元i在y方向力； 再使用势能最小原理，构建圆单元与圆单元之间的接触子矩阵，使用以下算式表示： 其中，为圆单元i与圆单元j的法向弹簧刚度；为圆单元i与圆单元j接触点之间的方向向量矩阵，其中为接触点之间的x轴方向向量，为接触点之间的y轴方向向量；为圆单元i与圆单元j的法向距离； 将与圆单元接触的包括孔洞、裂缝以及模型外轮廓用线段模拟，使用势能最小原理构建圆单元与线段之间的接触子矩阵，使用以下算式表示： 其中，为圆单元i与圆单元j或者线段L的法向弹簧刚度；为圆单元i与线段L接触点之间的方向向量矩阵，其中为接触点之间的x轴方向向量，为接触点之间的y轴方向向量；为圆单元i与线段L接触点的法向距离； 将得到的圆单元与圆单元之间的接触子矩阵与圆单元与线段之间的接触子矩阵添加到圆单元系统总平衡方程中，求解得到总平衡方程中的位移未知量，作为圆单元的位移增量。

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