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龙图腾网获悉北京科技大学申请的专利一种基于纳米压痕的花岗岩随机场模型及断裂研究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：CN119124902B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-06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：202411240034.8，技术领域涉及：G01N3/42；该发明授权一种基于纳米压痕的花岗岩随机场模型及断裂研究方法是由席迅;冯智铭;苗胜军;任奋华;胡云进;杨尚同;冯献慧设计研发完成，并于2024-09-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于纳米压痕的花岗岩随机场模型及断裂研究方法在说明书摘要公布了：本发明涉及岩土分析技术领域，尤其涉及一种基于纳米压痕的花岗岩随机场模型及断裂研究方法，包括如下步骤：S1：通过纳米压痕试验获得花岗岩试样的材料弹性模量和相关力学参数；S2：基于纳米压痕试验的弹性模量和压入深度、载荷相关力学参数，建立弹性模量高斯随机场；S3：采用移动平均法对花岗岩的弹性模量高斯随机场进行离散，建立花岗岩有限离散元随机场模型；S4：花岗岩半圆弯拉试验获得试验结果；S5：建立半圆花岗岩断裂模拟实验的有限离散随机场模型；S6：将模拟与试验结果对照，验证随机场模型模拟花岗岩断裂的准确性；本发明中可靠性强，过该随机场模型研究不同力学参数对花岗岩断裂行为的影响以及这些影响在室内试验或工程实际中的表征。

本发明授权一种基于纳米压痕的花岗岩随机场模型及断裂研究方法在权利要求书中公布了：1.一种基于纳米压痕的花岗岩随机场模型及断裂研究方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：通过纳米压痕试验获得花岗岩试样的材料弹性模量及相关力学参数；S2：基于纳米压痕试验的弹性模量和压入深度、载荷相关力学参数，建立弹性模量高斯随机场；S3：采用移动平均法对花岗岩的弹性模量高斯随机场进行离散，建立花岗岩有限离散元随机场模型；S4：花岗岩半圆弯拉试验获得试验结果；S5：根据S2获得的随机场模型的参数和空间分布特征，根据S3获得有限离散随机场模型并生成半圆形花岗岩试件计算模型，并进行断裂性能有限元分析；S6：将模拟与试验结果对照，验证随机场模型模拟花岗岩断裂的准确性；所述S3包括具体如下步骤：S31：从MATLAB向ABAQUS提交花岗岩弹性模量计算文件及相关计算参数；S32：在ABAQUS中划分用于FDEM计算的网格；S33：基于给定的力学参数，计算三角形有限元单元的质心，获得每个单元节点的位置坐标；S34：确定其在规则的随机场网格中的邻近随机场网格节点，并得到相互间的距离；S35：将获得的网格节点坐标以及相互距离映射至FDEM计算的三角形网格上；S36：插入Cohesive单元参数；S37：在ABAQUS中生成花岗岩的有限离散随机场模型；所述S4包括具体如下步骤：S41：制作半圆弯拉试验中若干个不同水平夹角的预制裂隙试件；S42：进行不同水平夹角半圆形预制裂隙试件断裂模拟试验；S43：获取不同水平夹角试验断裂裂隙路径图以及不同夹角的预制裂隙试件断裂对应的最大荷载数值，并生成水平夹角-最大荷载数值试验曲线；所述S5包括具体如下步骤：S51：采用来自纳米压痕试验同一花岗岩的试件进行巴西劈裂与三轴试验，获得模拟试验的力学参数；S52：通过S2获取随机场模型的参数和空间分布特征，生成具有和S3中相同特征的随机场；随机场模型的参数包括均值和变异系数，空间分布特征包括相关距离；S53：在ABAQUS中以15°、30°、45°、60°、75°、90°的水平夹角进行随机断裂模拟计算；S54：将符合要求的随机结果映射至有限元软件划分的网格，生成半圆的随机场计算模型；S55：获取不同夹角断裂的裂隙模拟路径与不同夹角的预制裂隙试件断裂对应的最大荷载数值，并生成水平夹角-最大荷载对应数值模拟曲线以及不同夹角断裂的裂隙模拟路径汇总图。

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