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龍圖騰網獲悉山東科技大學申請的專利含碳納米材料的變徑復合刀桿最優參數的計算方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115114803B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-12發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210859086.8，技術領域涉及：G06F30/20；該發明授權含碳納米材料的變徑復合刀桿最優參數的計算方法是由張金峰;童振芳;封超;王浩;鐘佩思;任勇生;賈俊壘;李寧寧;文永莊;盧方旭;楊曉輝;汪忠;王志遠設計研發完成，并于2022-07-21向國家知識產權局提交的專利申請。

本含碳納米材料的變徑復合刀桿最優參數的計算方法在說明書摘要公布了：本發明公開了含碳納米材料的變徑復合刀桿最優參數的計算方法，應用于復合材料刀桿顫振穩定性分析領域，包括：基于Euler?Bernoulli梁理論，采用Hamilton原理建立含碳納米材料的變徑復合材料刀桿的振動微分方程；根據主振函數正交性，轉化振動微分方程，分別確定固有頻率以及建立考慮材料阻尼的振動微分方程；根據轉化后的振動微分方程、固有頻率以及考慮材料阻尼的振動微分方程構建具有約束型阻尼結構的動力學方程，并確定動力學方程中的結構阻尼比；根據固有頻率、結構阻尼比以及振動微分方程中的等效質量確定各材料層對應最優厚度。本發明實現了對變徑復合材料刀桿加工穩定性更精確的分析以及計算各材料層最優厚度。

本發明授權含碳納米材料的變徑復合刀桿最優參數的計算方法在權利要求書中公布了：1.含碳納米材料的變徑復合刀桿最優參數的計算方法，其特征在于，包括： 步驟1：基于Euler-Bernoulli梁理論，采用Hamilton原理建立含有碳納米材料的變徑復合材料刀桿的振動微分方程； 步驟2：根據主振函數的正交性，轉化所述振動微分方程； 步驟3：根據轉化后的所述振動微分方程分別確定固有頻率以及建立考慮材料阻尼的所述振動微分方程； 步驟4：根據轉化后的所述振動微分方程、所述固有頻率以及考慮材料阻尼的所述振動微分方程構建具有約束型阻尼結構的復合材料刀桿的動力學方程，并確定所述動力學方程中的結構阻尼比； 步驟5：根據所述固有頻率、所述結構阻尼比以及所述振動微分方程中的等效質量確定各材料層對應的最優厚度； 步驟1中，所述振動微分方程，如下： 其中，uy為刀桿上距原點x處的截面在t時刻的位移，單位為mm；mx為等效質量；Imx為等效慣性矩；D11x為彎曲剛度，L為刀桿的懸伸長度；δ為單位脈沖函數； 其中，mx和Imx的計算公式，如下： D11x通過混合律原理得出： D11x＝D1x+D2x+D3x4 其中，rix，i＝1，2，3分別為基體層、阻尼層和約束層的半徑；ρi，i＝1，2，3分別為基體層、阻尼層和約束層的密度；E1、E2、E3為基體層、阻尼層和約束層的彈性模量，為基體層復合材料的偏軸剛度系數，通過Halpin-Tsai原理得出： E11＝Emvm+EfLvf+Ecnmvcnm7 其中，Em，EfT，Ecnm分別為基體層中環氧樹脂、碳纖維和碳納米材料的彈性模量；vm，vf，vcnm分別為基體層中環氧樹脂、碳纖維和碳納米材料的體積分數；v12，v21為泊松比；G12為剪切模量；θ為碳纖維鋪層角。

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