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龙图腾网获悉中国科学院力学研究所申请的专利一种基于虚单元法的接触问题模拟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：CN120764164B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-24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：202510869209.X，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种基于虚单元法的接触问题模拟方法是由许广涛;刘传奇;魏宇杰设计研发完成，并于2025-06-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于虚单元法的接触问题模拟方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于虚单元法的接触问题模拟方法，其包括：1网格生成，1.1数据提取与网格构建；1.2边界信息提取；2材料定义：针对不同的材料，给定材料属性参数，定义材料的本构模型，为后续迭代求解提供接触体材料属性信息；3接触搜索，3.1全局接触检测；3.2局部接触检测与非匹配网格处理；3.3接触约束构建与摩擦参数设置；4边界条件施加，4.1位移约束设置；4.2应力边界设置；5迭代求解，5.1刚度矩阵组装与残差计算；5.2非线性求解策略；6后处理，6.1数据提取与结果导出；6.2可视化处理。本发明构思合理,网格适应性强，算法复杂度低，可实现多模型统一求解。

本发明授权一种基于虚单元法的接触问题模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种基于虚单元法的接触问题模拟方法，其特征在于，具体包括以下步骤： 1网格生成 1.1数据提取与网格构建 从指定路径下的标准VTK格式网格文件提取网格数据，并构建虚单元法网格,该网格支持生成规则多边形单元或自定义任意形状多边形单元，并计算每一个网格单元的几何特征； 1.2边界信息提取 从上一步构建的虚单元法网格中提取接触体的边界节点，构建接触体边界节点集合； 2材料定义 针对不同的材料，给定材料属性参数，定义材料的本构模型； 3接触搜索 3.1全局接触检测 快速筛选潜在接触体对，采用计算机图形学中的层次化空间划分技术优化搜索效率； 3.2局部接触检测与非匹配网格处理 计算某个潜在接触体对的潜在接触节点，遍历潜在接触体对的所有边界节点，将符号距离为负或零的边界节点标记为潜在接触节点，构建主控面与从属面的接触节点对；处理非匹配网格界面，将非匹配接触节点插入原有接触构建点点接触约束，计算接触节点间的法向距离； 3.3接触约束构建与摩擦参数设置 基于上一步构建的接触节点对的坐标，计算接触节点对的相对位移和切向量，指定库仑摩擦系数，生成法向和切向接触力传递规则； 4边界条件施加 4.1位移约束设置 通过标记接触体受到位移约束的边界面，将位移边界条件施加到接触体的边界面上； 4.2应力边界设置 通过标记接触体受到应力载荷的边界面，将应力边界条件施加到接触体的边界面上，支持分步加载策略以提升非线性问题的收敛性； 5迭代求解 5.1刚度矩阵组装与残差计算 基于虚单元法计算每个单元的刚度矩阵和残差，并组装到整体刚度矩阵和残差； 5.2非线性求解策略 进行非线性求解过程，即先设置残差容差和最大迭代次数,对于大变形问题，将总载荷分解为多个增量步，再进行逐步施加分解后的载荷值，以避免发散,然后通过自适应步长调整策略优化收敛路径； 6后处理 6.1数据提取与结果导出 经过上一步骤5的迭代求解，得到每个网格节点处的位移自由度解，进一步通过几何方程与本构方程得到应变和应力场；将上述结果转化为标准化VTK文件数据结构，兼容主流可视化软件； 6.2可视化处理 基于上一步输出的VTK文件，通过后处理工具进一步生成云图，提取特定节点的物理量时程曲线，供分析参考。

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