华南理工大学骆冠勇获国家专利权
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龙图腾网获悉华南理工大学申请的专利一种基于Laplace方程的边坡滑动面降维搜索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:CN117077481B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22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:202311042787.3,技术领域涉及:G06F30/23;该发明授权一种基于Laplace方程的边坡滑动面降维搜索方法是由骆冠勇;杨飞;潘泓;曹洪设计研发完成,并于2023-08-17向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于Laplace方程的边坡滑动面降维搜索方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于Laplace方程的边坡滑动面降维搜索方法,包括以下步骤:根据应力内含的渗流张量和Laplace方程求解一个渗流速度场;依据速度场积分流线;根据流线上的应力状态,计算每一流线上安全系数,安全系数最小的流线即为危险滑动面,通过解决各向异性的Laplace方程,将纯优化问题转化为边界值问题,将二维边坡稳定性优化问题转换为一维问题,提高临界滑移线搜索的效率,本发明是基于有限元弹性应力场和封闭的虚拟渗流场,既不需要进行迭代工作,也不需要对滑移线形状以及条间力进行假设,能够降维优化,极大的减少搜索危险滑弧得工作量;摒弃滑动面形状假定并且基于有限元弹性应力场,摒弃条间力假定。
本发明授权一种基于Laplace方程的边坡滑动面降维搜索方法在权利要求书中公布了:1.一种基于Laplace方程的边坡滑动面降维搜索方法,其特征在于:包括以下步骤: 第一步、选用Laplace方程作为边坡内部滑动面引导势场的控制方程; 第二步、基于弹性应力场及莫尔库伦破坏准则,构造用于表示材料中某一点局部稳定性的量:最大应力破坏比;构造最大应力破坏比的具体过程为: 应力破坏比定义为: 式中:SFRθ为θ处应力破坏比,τ为滑动面上剪应力,τf为滑动面上土体抗剪强度,θ为SFR平面相对于大主应力作用面夹角与最大主应力面夹角的两倍,并且主应力作用于某点处,令 式中:σc′与σq′均为中间变量,σ1′为莫尔圆中正应力最大值,σ3′为莫尔圆中正应力最小值;有 式中:c为边坡土体粘聚力,为边坡土体内摩擦角,a、b均为中间变量; 式3存在最大值,对其进行求导并令dSFRdθ=0,得到SFRθ的最大值即最大应力破坏比SFRmax及其方向,其中SFRmax平面相对于大主应力作用面夹角: 第三步、根据最大应力破坏比的大小和方向确定能反映边坡应力破坏状态的渗透张量; 第四步、利用有限元求解Laplace方程,得到边坡内部滑动面引导势场,并根据该场,构建一簇滑动面; 第五步、对应每一滑动面,根据其滑动面上的应力状态,计算其安全系数,并得出安全系数最小的危险滑动面。
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