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龙图腾网获悉天津大学申请的专利一种基于半解析有限元法的流体饱和多孔材料的导波声场特征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：CN119720686B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-29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：202411925950.5，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种基于半解析有限元法的流体饱和多孔材料的导波声场特征分析方法是由李健;张鸿燕;刘洋设计研发完成，并于2024-12-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于半解析有限元法的流体饱和多孔材料的导波声场特征分析方法在说明书摘要公布了：本发明提出了一种基于半解析有限元法的流体饱和多孔材料的导波声场特征分析方法，步骤包括：根据流体饱和多孔材料的材料参数得到应力‑应变关系；根据应力‑应变关系得到流体饱和多孔材料的波动方程；根据流体饱和多孔材料的表面处理方式推导开孔边界条件和闭孔边界条件的表达式；根据半解析有限元法，获得特征值问题形式的流体饱和多孔材料的波动方程和边界条件；将特征值问题形式的波动方程和边界条件转换为商业有限元软件中系数型偏微分方程的标准形式；求解特征值问题，得到流体饱和多孔材料的导波声场特征。本发明可求解任意截面流体饱和多孔材料的导波声场特征，计算量小、计算速度快、计算成本低、不易漏解。

本发明授权一种基于半解析有限元法的流体饱和多孔材料的导波声场特征分析方法在权利要求书中公布了：1.一种基于半解析有限元法的流体饱和多孔材料的导波声场特征分析方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、根据流体饱和多孔材料的材料参数推导流体饱和多孔材料的应力-应变关系； S2、根据流体饱和多孔材料的应力-应变关系，推导流体饱和多孔材料的波动方程； S3、根据流体饱和多孔材料的表面处理方式，推导开孔边界条件和闭孔边界条件的表达式； S4、根据半解析有限元法建立有限元模型，将波导在横截面上离散化为有限元网络，在波传播方向上采用解析解，获得特征值问题形式的流体饱和多孔材料的波动方程和边界条件； S5、将特征值问题形式的流体饱和多孔材料的波动方程和边界条件转化为商业有限元软件中系数型偏微分方程的标准形式； S6、求解特征值问题，得到流体饱和多孔材料的导波声场特征； 所述获得特征值问题形式的流体饱和多孔材料的波动方程和边界条件的方法为： 通过半解析有限元法将波导在横截面上离散为有限元网格，并在传播方向上应用解析解，假设简谐波沿x3轴方向传播，波导中的位移表示为： 其中，x1、x2和x3表示三维空间笛卡尔坐标系中的三个方向，I是虚数单位，K是波数，ω＝2πf是角频率，Ui表示用于描述波导介质中任意一点固体位移的空间分布函数，Wi表示用于描述波导介质中任意一点流固相对位移的空间分布函数，下标i＝1,2,3代表三维空间笛卡尔坐标系中的x1,x2,x3三个方向，因此，位移梯度表示为： 将上式代入波动方程，得到特征值问题形式的流体饱和多孔材料的波动方程： 其中，求和指标j＝1,2,3，并且下标k,l＝1,2； 将下式分别代入开孔边界条件的表达式、闭孔边界条件的表达式中，得到特征值问题形式的边界条件；

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