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龍圖騰網獲悉水電水利規劃設計總院;水電水利規劃設計總院有限公司;中國水利水電建設工程咨詢有限公司申請的專利一種堆石壩宏觀分階耦合多尺度應力變形計算方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN117540600B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-04-15發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202311538932.7，技術領域涉及：G06F30/23；該發明授權一種堆石壩宏觀分階耦合多尺度應力變形計算方法是由劉彪;何偉;李祥;張宗亮;喻葭臨;程立;劉廣煜設計研發完成，并于2023-11-17向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種堆石壩宏觀分階耦合多尺度應力變形計算方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種堆石壩宏觀分階耦合多尺度應力變形計算方法，屬于堆石壩數值模擬技術領域，基于有限元法框架進行堆石壩的全尺寸數值計算，對于顆粒破碎現象嚴重的區域，將宏觀有限元框架中計算得到的高斯點上的應變增量作為邊界條件，利用邊界元—離散元聯合法模擬代替該高斯點的表征元的細觀力學演化過程，以考慮細觀顆粒破碎現象，并向宏觀層級的有限元框架求解過程中所需的總體剛度矩陣反饋應力和切線模量；而對于其他區域，則基于本構模型和應變增量直接計算高斯點上的應力和切線模量；最后，將總體剛度矩陣整合完成后，在基于有限元求解器進行堆石壩宏觀力學特性的計算。本發明提高了計算效率。

本發明授權一種堆石壩宏觀分階耦合多尺度應力變形計算方法在權利要求書中公布了：1.一種堆石壩宏觀分階耦合多尺度應力變形計算方法，其特征在于，包括：S1：對堆石壩模型進行建模，并利用有限元網格進行數值離散化；S2：結合給定的堆石壩的堆石料的力學參數，建立代表體積元數值模型，進行復雜應力路徑下的三軸數值試驗，并進行代表體積元的應力、應變與顆粒破碎率的定性分析，以確定宏觀有限元模型中的高斯積分點是否需要利用細觀代表體積元進行替代的顆粒破碎率閾值；S3：給定一個宏觀荷載增量步；S4：求解每個代表體積元的一致性切線模量；S5：結合具體邊界條件，利用有限元初步求解整體平衡方程Kx＝r，其中，K為總體剛度矩陣；x為節點的待求解位移向量；r為外節點的荷載向量；S6：根據求解得到的每個有限元高斯積分點的變形增量Δx，將所有積分點劃分為兩類：無需代表體積元代替的宏觀積分點和需要代表體積元替代計算的細觀積分點；S7：針對需要代表體積元替代計算的細觀積分點，將變形增量Δx作為邊界條件進行相應代表體積元的顆粒應力和破碎的模擬計算，直至穩定，將計算得到的應力σ和切線模量D反饋至對應的細觀積分點；S8：針對宏觀積分點，利用本構模型進行求解得到對應積分點的應力σ和切線模量D；S9：利用公式R＝∫ΩBTσdΩ-f，計算殘余力，其中R為殘余力，Ω為求解域，BT為應變矩陣的轉置矩陣，f為外節點荷載向量；S10：重復步驟S4到S9，直至R小于預設的容許殘差，則x為最終解；S11：回到步驟S3，繼續下一個荷載增量步，直至當前荷載增量步小于最終增量步。

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