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龙图腾网获悉湖南大学申请的专利功能梯度夹芯的压电结构冲击响应分析方法及装备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：CN115659617B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-17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：202211264755.3，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权功能梯度夹芯的压电结构冲击响应分析方法及装备是由任毅如;黎理知;金其多设计研发完成，并于2022-10-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本功能梯度夹芯的压电结构冲击响应分析方法及装备在说明书摘要公布了：本申请公开了一种功能梯度夹芯的压电结构冲击响应分析方法及装备，基于平面弯曲假设，修正考虑机电耦合效应的本构模型，采用修正的高阶剪切梁理论构造位移场框架；为了获得由外部电压引起的后屈曲平衡路径，提出外部电压摄动方案；推导预屈曲和后屈曲压电纳米梁的动力学控制方程，并将两步摄动技术与高阶伽辽金积分相结合，发展冲击响应近似解。本发明提供的分析方法克服多物理场问题和非线性问题，提高计算准确度。该方法将前、后屈曲压电梁的冲击响应作为压电梁抗冲击性能的衡量指标，有效地为多物理场中的压电梁的结构设计提供技术参考。

本发明授权功能梯度夹芯的压电结构冲击响应分析方法及装备在权利要求书中公布了：1.一种功能梯度夹芯的压电结构冲击响应分析方法，其特征在于，包括： 根据含功能梯度夹芯的压电夹芯梁的几何特征和冲击加载形式，建立位移场模型、材料模型及冲击模型；所述压电夹芯梁由压电层功能梯度层组成；所述压电层功能梯度层包括：夹芯层，由功能梯度材料构成且沿中性层呈对称幂律分布；压电层，分设在所述夹芯层的上下两侧以用于承载外电压； 基于Hamilton变分原理，建立压电夹芯梁的冲击动力学控制方程组并进行无量纲化； 采用二次摄动法，提出关于广义位移量和电势的摄动格式，得到外加电压诱导的屈曲平衡路径，并以此作为冲击分析的初始构型，再通过拓展结合二次摄动技术和高阶伽辽金积分，获得冲击响应的闭形式解；具体包括：将动力学控制方程组退化为静力学方程组，围绕外电压—屈曲挠度解，提出满足边界条件的摄动格式，获得屈曲平衡路径的前三阶近似解；以屈曲构型作为冲击分析的初始构型，围绕冲击载荷-位移解，提出高阶摄动格式，并结合应用高阶伽辽金积分法，获得压电夹芯梁的冲击动力学时域方程组；拓展四阶龙格库塔法，获得前、后屈曲压电夹芯梁的冲击问题的数值解； 开展模型验证和收敛性分析，确定所采用模型的有效性以及近似解析计算的收敛性要求； 选定设计变量，采用四阶龙格库塔法开展低速冲击响应数值分析，建立所述设计变量与低速冲击响应数据库，其中，所述设计变量包括外加电压、压电常数、夹芯层功能梯度指数；所述低速冲击响应数据库包括压电夹芯梁的接触力、位移响应和应力场。

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