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龙图腾网获悉华南理工大学申请的专利基于高阶边界元的三维水波能带禁带衰减系数求解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：CN120745490B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-23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：202510842745.0，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权基于高阶边界元的三维水波能带禁带衰减系数求解方法是由张奇;周斌珍;郑值;金鹏;刘海阳;袁煜明设计研发完成，并于2025-06-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于高阶边界元的三维水波能带禁带衰减系数求解方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于高阶边界元的三维水波能带禁带衰减系数求解方法，属于水波调控领域，包括以下步骤：S1、基于线性势流理论建立三维固定结构物无限周期阵列模型，将流体划分为若干个相同的单元，得到流体域速度势满足的控制方程和边界条件；S2、选用高阶边界元方法求解三维拉普拉斯方程，将边界条件代入边界积分方程并选择简单格林函数，通过数值离散为高阶网格单元，建立线性齐次方程组；S3、通过整理方程组，将方程组有解问题转化为局部极小值问题进行求解复数Bloch波数，得到水波能带在禁带内的衰减系数。本发明采用上述求解方法，实现三维固定结构物能带结构以及禁带内衰减系数的快速准确求解。

本发明授权基于高阶边界元的三维水波能带禁带衰减系数求解方法在权利要求书中公布了：1.一种基于高阶边界元的三维水波能带禁带衰减系数求解方法，其特征在于：包括以下步骤： S1、基于线性势流理论建立三维固定结构物无限周期阵列模型，将流体划分为若干个相同的单元，得到流体域速度势满足的控制方程和边界条件； S2、选用高阶边界元方法求解三维拉普拉斯方程，将边界条件代入边界积分方程并选择简单格林函数，通过数值离散为高阶网格单元，建立线性齐次方程组； 选择满足三维拉普拉斯方程的简单格林函数： 6 其中是场点，是源点，利用格林定理，得到边界积分方程为： 7 其中，代表单元左侧面，代表单元前侧面，代表单元右侧面，代表单元后侧面，代表水底，代表平均自由水面，代表湿物面，是固角系数，是格林公式G在场点的法向偏导，是速度势在场点的法向偏导，将边界条件代入方程7得到： 8 其中，，，和代表分别在单元左侧面，前侧面，右侧面和后侧面的场点，，； 离散为高阶网格单元后，展开公式8得： 13 其中，代表索引变量，N代表单元个数，K代表离散单元节点个数，代表离散单元节点的索引变量，代表第个节点的插值函数，是单元内标准化局部坐标，是雅阁比矩阵，代表第个节点的速度势，和分别代表左侧和前侧单元第个节点的速度势，和分别代表左侧和前侧单元第个节点的速度势法向导数； 频率和波数存在色散方程如下： 14 其中，代表重力加速度，代表波数； S3、通过整理方程组，将方程组有解问题转化为局部极小值问题进行求解复数Bloch波数，得到水波能带在禁带内的衰减系数； 公式13是线性齐次方程组，简化形式如下： 15 其中，Bloch波数，和频率是待求系数，先给定=0，将等间距离散为若干份，对实数进行赋值，通过代入，对矩阵行列式值|detA|极小值进行数值搜索，再对实数进行赋值，重复操作得到全部的，将按从小到大排列进行编号，并将对应不同同一编号的进行连接，最终得到能带结构图；当能带结构存在禁带时，将禁带的波数范围离散为若干份，并对其赋值，确定的值，当确定后，为变量，对进行赋值并数值搜索矩阵行列式值|detA|的极小值，得到和的结果；定义Bloch透射系数，即为水波能带结构在禁带内的水波衰减系数。

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