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龙图腾网获悉大连理工大学;河海大学;西藏农牧大学申请的专利一种三维层状半无限地基瞬态传热应力耦合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：CN121389670B 。

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：202511972335.4，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种三维层状半无限地基瞬态传热应力耦合数值分析方法是由刘俊;黄楚豪;郑宇昕;陈富龙;甘磊;叶文斌;沈振中;孙一清;宋新伟设计研发完成，并于2025-12-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种三维层状半无限地基瞬态传热应力耦合数值分析方法在说明书摘要公布了：一种三维层状半无限地基瞬态传热应力耦合数值分析方法，该方法包括将半无限域划分为近场与远场区域，并基于相似面与边界表面之间的几何相似性建立坐标变换，形成比例边界有限元坐标系；基于变分原理与虚功原理，在SBFEM坐标系下推导热传导与热应力控制方程，并建立频域下的无量纲热传导矩阵；采用连续分数展开法和舒尔分解求解热传导矩阵，通过改进的精细时程积分法MPTSIM实现时域积分；在顺序耦合框架下，先求解瞬态温度场，再将其作为热载荷施加至力学平衡方程中，得到位移场与应力场。该方法在保证高精度的同时显著降低计算规模与资源消耗，适用于三维层状半无限地基中的瞬态热‑力耦合问题的高效分析。

本发明授权一种三维层状半无限地基瞬态传热应力耦合数值分析方法在权利要求书中公布了：1.一种三维层状半无限地基瞬态传热应力耦合数值分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： S1、基于相似面与边界面之间的几何相似性，建立三维层状半无限地基中任意点的坐标表达，对相似面和边界面进行相同的离散化，通过雅可比矩阵建立笛卡尔坐标系到比例边界有限元SBFEM坐标系的坐标变换，进一步计算雅克比矩阵的逆矩阵并求得热传导问题和热应力问题的微分算子，根据温度插值形函数获取三维层状半无限地基中任意点在SBFEM坐标系内的温度和温度梯度表达； S2、构建包含热耗散势能和热储存势能的总能量泛函，通过对总能量泛函取一阶变分并令其为零，推导关于温度的非线性一阶常微分方程，得到SBFEM坐标系下的温度场控制方程，引入无量纲频率与无量纲热传导矩阵，对热传导矩阵分别关于径向坐标和频率求导，根据导数间的关系获取关于热传导矩阵的控制方程，通过几何方程和本构关系，考虑热应变的影响，推导出SBFEM坐标系下的位移场的控制方程； S3、令热传导控制方程中的频率为零，得到稳态热传导问题的控制方程，以舒尔分解的形式将控制方程表述为特征值问题，从而求解出径向坐标趋于无穷远的稳态热传导矩阵；将频率转化为归一化格式，并将热传导控制方程转化为与弹性动力学方程相似的形式，采用连续分数法对瞬态热传导矩阵进行展开，按照幂的降序排列获取关于归一化频率的函数，经过循环递归得到趋于无穷远的瞬态热传导矩阵的结果表达式； S4、通过逆傅里叶变换，将频域内的热流-温度关系转化为时域内的关系，得到标准的时间域方程，基于方程的通解获取相邻时间点对应温度之间的关系；采用改进精细积分法获取指数矩阵的精确解，对时间点内的指数矩阵进行泰勒展开并执行数值循环得到齐次项的解，对非齐次项使用高斯积分进行求解，最终叠加齐次项的解和非齐次项的解获取每个时间点的温度值； S5、基于已得到的每个时间点的温度值，推导温度变化率的表达式，将热-力系统的耦合方程表示为分块矩阵形式；通过温度插值形函数获得整个域内每个时间点的温度值，再将温度值作为载荷施加到力学平衡方程中，根据本构关系求解出位移场和热应力场。

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大连理工大学;河海大学;西藏农牧大学，其通讯地址为：116024 辽宁省大连市甘井子区凌工路2号；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”。

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