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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利一种基于异质界面作用的多材料按需定点设计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：CN121031214B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-28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：202511341566.5，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种基于异质界面作用的多材料按需定点设计方法是由吴英丹;王畅;魏康亚;黄致远;彭彬;姚利明;李隆球设计研发完成，并于2025-09-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于异质界面作用的多材料按需定点设计方法在说明书摘要公布了：本发明涉及复合材料结构设计与齿轮结构设计领域，更具体的说是基于异质界面作用的多材料按需定点设计方法。为解决多功能协同设计瓶颈，方法包括以下步骤：步骤一、根据预期需求，利用数据库中结构和材料类型确定模型类型，建立三维模型；步骤二、对三维模型采用有限元与微尺度实验结合的方式，系统研究异质界面应力及性能的影响规律；步骤三、揭示界面宏观构型、微观结构、化学键连接的作用机理，构建多材料异质界面融合过程的理论模型和设计准则；步骤四、结合固—液界面流体动力学和化学能量传递规律，建立多材料数字模型；步骤五、结合多材料体素化建模和三维网格化技术，开发可调节材料的分布模型。

本发明授权一种基于异质界面作用的多材料按需定点设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于异质界面作用的多材料按需定点设计方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：根据目标功能需求，从现有数据库中选择初始结构和材料类型，以此建立参数化的初始三维模型； S2：对三维模型采用有限元与微尺度实验结合的方式，系统研究异质界面应力及性能的影响规律； S3：揭示界面宏观构型、微观结构、化学键连接的作用机理，构建多材料异质界面融合过程的理论模型和设计准则； S4：为满足自润滑、光化学能传输特定需求，结合固—液界面流体动力学和化学能量传递规律，建立多材料数字模型； S5：结合多材料体素化建模和三维网格化技术，开发可调节材料的分布模型； 所述S3中，基于S2建立的跨尺度模型，建立宏观模型倾角θ与剪切强度τ的关系，验证倾角设计可提升界面强度，结合位错动力学理论解析微观缺陷演化规律，构建包含材料弹塑性响应的融合过程模型，提出梯度过渡层厚度与弹性模量差异的匹配准则； S31、基于分子动力学模拟界面处化学键断裂能，结合原位剪切实验建立宏观构型倾角θ与界面剪切强度的定量关系： 式中，为基准剪切强度，k为构型强化系数，常取0.1-0.5； S32、利用位错动力学理论，解析微观缺陷在循环载荷下的演化规律，构建包含材料非线性弹塑性的异质界面融合过程理论模型，提出梯度过渡层厚度的设计准则： 式中，Kt为应力集中系数；α为材料常数，通过原位剪切试验确定为1.38；d为梯度过渡层的特征尺寸；ρ为曲率半径，范围在5-200μm； S41、采用微流控实验获取固—液界面滑移效应数据，建立微尺度流体动力学控制方程； S42、通过第一性原理计算光化学能在异质界面的传输损耗率，集成至能量传递效率模型； S43、将流体压力分布场、能量耗散场及拓扑型数据库耦合，建立多材料本构参数映射关系模型； 所述S5中，采用自适应网格剖分技术将三维结构离散为体素单元，为每个体素动态分配一种或多种的材料属性，并设定异质体素单元间的物理参数渐变约束规则，当相邻体素材料的弹性模量差超过预期值时，在内部生成过渡层，通过实时反馈模块可视化高应力风险区以指导材料分布调整。

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