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龙图腾网获悉中北大学申请的专利基于晶体相场法从细晶强化角度的锻造加载方式择优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：CN116312875B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-03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：202211532133.4，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权基于晶体相场法从细晶强化角度的锻造加载方式择优方法是由赵宇宏;宋卓;崔雨薇;李欢庆;田晓林;侯华设计研发完成，并于2022-12-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于晶体相场法从细晶强化角度的锻造加载方式择优方法在说明书摘要公布了：本发明具体是一种基于晶体相场法从细晶强化角度的锻造加载方式择优方法，解决了传统实验中原子尺度晶粒细化演变过程难以表征的问题。一种基于晶体相场法从细晶强化角度的锻造加载方式择优方法，所述方法包括如下步骤：步骤一：建立双模晶体相场模型；步骤二：确定数值方法：采用半隐式傅里叶谱方法对所构建的Cahn‑Hillard动力学方程进行空间离散，得到下一时刻的原子密度场演化形式；步骤三：根据待比较的各个锻造加载方式，设置初始条件参数；步骤四：模拟计算与结果导出；步骤五：对步骤四得到的不同锻造加载方式下的晶体演变过程进行比较分析。本发明针对不同应力加载条件下纳米多晶材料的生长状态，分析不同加载条件对晶粒细化的影响规律。

本发明授权基于晶体相场法从细晶强化角度的锻造加载方式择优方法在权利要求书中公布了：1.一种基于晶体相场法从细晶强化角度的锻造加载方式择优方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤： 步骤一：建立双模晶体相场模型，所述双模晶体相场模型包括Helmholtz自由能方程和Cahn-Hillard动力学方程；其中，所述Helmholtz自由能方程为引入周期性原子密度函数的无量纲自由能泛函方程； 步骤二：确定数值方法：采用半隐式傅里叶谱方法对所构建的Cahn-Hillard动力学方程进行空间离散，得到下一时刻的原子密度场演化形式； 步骤三：根据待比较的各个锻造加载方式，设置初始条件参数；所述锻造加载方式为二维体系的加载方式，且采用等面积条件假设； 步骤四：模拟计算与结果导出：计算各个锻造加载方式下的晶体演变过程并导出结果，由此得到不同锻造加载方式下的晶体演变过程； 步骤五：对步骤四得到的不同锻造加载方式下的晶体演变过程进行比较分析，从细晶强化角度选择得到最优锻造加载方式； 步骤一中双模晶体相场模型的建立，包括如下内容： 双模晶体相场模型是基于传统相场方法构建的，将周期性原子密度函数引入双模晶体相场模型的Helmholtz自由能方程中，序参量采用具有周期性的局部时间平均原子密度，自由能方程如式1： 1 式中，是原子的位置矢量，表示原子密度，是用来控制两种倒格矢振幅相对大小的参数；为Laplace算子；与分别是主模和次模波矢的大小，，，和分别代表最近邻和次近邻的倒易晶格向量；都是常数； 将式2与式3代入式1，由此实现对双模晶体相场模型中的参数的缩放，得到无量纲自由能泛函方程如式4； 2 3 4 对式4进行化简，得到无量纲自由能泛函方程如式5： 5 式中，F为无量纲自由能函数；表示无量纲原子密度；表征体系温度，为负值，绝对值小的对应较高的温度；为Laplace算子；为与不同晶体结构的相对稳定性有关的参数，当趋近于0时，模型趋向于单模；为常数，它是第二近邻倒格向量的模与最近邻倒格向量的模之比； 由于晶体相场模型中的原子密度场是一个守恒序参量，体系演化服从守恒场的Cahn-Hillard动力学方程，经过无量纲后动力学方程如式6： 6 式中，F为无量纲自由能函数，由式5计算得到；为时间变量； 所述步骤二中数值方法的确定采用如下步骤实现： 采用半隐式傅里叶谱算法求解无量纲后动力学方程式6，并通过傅里叶变换使空间离散化，得到下一时刻的原子密度场演化形式如式7： 7 式中，表示在时刻时在傅里叶空间下的原子密度；表示傅立叶空间向量，且满足。

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