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龙图腾网获悉江苏南瑞恒驰电气装备有限公司申请的专利一种基于有限元的GIL中波纹管的高效仿真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：CN116306098B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27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：202310081548.2，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种基于有限元的GIL中波纹管的高效仿真方法是由王琦;黄兆鋆;张小武;徐万里设计研发完成，并于2023-02-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于有限元的GIL中波纹管的高效仿真方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于有限元的GIL中波纹管的高效仿真方法，包括如下步骤：S1：以直线GIL中的波纹管为研究对象，对波纹管本体、SF6绝缘气体、外部空气区域进行几何建模；S2：根据波纹管的结构参数，进行相应的材料设置与非线性力学建模；GIL中波纹管结构在承受载荷过程中，接触面的状态和接触体的应力分布互相影响；在基于三维非线性有限元理论进而分析方法，考虑了结构的大变形效应，研究了结构的几何非线性行为，相对于解析计算法具有更高的计算精度；通过对等截面管各参数的理论计算及定义，建立了可以等效替代波纹管的有限元计算模型；在保证分析精度的同时，大大缩短分析所用的时间，更适合GIL在多场耦合分析时使用。

本发明授权一种基于有限元的GIL中波纹管的高效仿真方法在权利要求书中公布了：1.一种基于有限元的GIL中波纹管的高效仿真方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：以直线GIL中的波纹管为研究对象，对波纹管本体、SF6绝缘气体、外部空气区域进行几何建模； S2：根据波纹管的结构参数，进行相应的材料设置与非线性力学建模； S3：根据壳体截面与波纹管长度，进行等效建模； S4：根据模型尺寸与材料，进行相同的网格剖分； S5：在相同的约束条件下，得到不同模型的轴向形变及应力； S6：统计两种模型的单元数与节点数，对比计算所需的时间与内存空间； 所述步骤S2还包括S21：波纹管的轴向刚度为： 式中，K为波纹管轴向刚度，Nmm；N为波纹管波数；Dm为波纹管平均直径，mm；Ebt为设计温度下波纹管材料的弹性模量，MPa；E0为室温下波纹材料的弹性模量，MPa；δm为波纹管单层实际壁厚，mm；n为波纹管层数；h为波高，mm；C与Cf为波纹管形状修正系数；S22：不论材料非线性问题还是几何非线性问题，其有限元方程都是非线性的： ψu＝Pu-R＝0 其中，R为外部载荷的等效节点力矢量，P为内力的等效节点力矢量； 对于非线性有限元方程组不能利用直接方法得到其解答；利用及增量法； 在增量方法的位移有限元解法中，u是结构的位移增量矢量； ψu＝Kuu-R＝0 使用增量方法的一个优点是可以得到整个载荷变化过程的一些中间数值结果；当问题的性质与加载的历史有关时，则必须采用增量方法； 在增量方法中通常引入载荷因子λ，用表示载荷，于是非线性有限元方程可写成： 载荷因子λ： 0＝λ0＜λ1＜λ2＜…＜λM＝1 相应于不同的载荷； 若相应于载荷因子λ＝λn的解已经求得，记为u＝un，则 设un+1＝un+Δu为其解，于是有： 将Ψun+Δu,λn+Δλ在un,λn处泰勒展开得： 若记作： 考虑到于是上述方程可近似为 若考虑到相应于载荷因子λ＝λ的解u＝u并不是精确解，亦即： 于是方程的解为：

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