长安大学罗彦斌获国家专利权
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龙图腾网获悉长安大学申请的专利一种寒区竖井初期支护结构温度应力及变形计算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:CN119047029B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19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:202411027429.X,技术领域涉及:G06F30/13;该发明授权一种寒区竖井初期支护结构温度应力及变形计算方法是由罗彦斌;方腾飞;陈建勋;刘伟伟;赵鹏宇;陈丽俊;王传武;罗华;蒋仕宇;赵志强;索飞宇;颜泓旭;白先昊设计研发完成,并于2024-07-30向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种寒区竖井初期支护结构温度应力及变形计算方法在说明书摘要公布了:本发明提供一种寒区竖井初期支护结构温度应力及变形计算方法,包括以下步骤:计算模型的建立,划分围岩为恒温及变温区两部分稳定温度场,建立三层厚壁圆筒有限环弹性接触计算模型;求解温度分布解析解,构建温度场条件下井筒导热微分方程,求解初期支护结构温度分布解析解;确定温度应力及变形,基于获得的初期支护结构温度分布解析解,根据厚壁圆筒自生温度应力理论,确定初期支护结构温度应力及变形。同传统方法相比,可为寒区竖井防寒保温设计提供基础理论,形成的“分区―接触求解”思想解决了初期支护结构温度值确定的难题,不仅计算方法具有符合结构实际、简便的特征,且计算结果具有科学合理的优点,具有进一步推广应用价值。
本发明授权一种寒区竖井初期支护结构温度应力及变形计算方法在权利要求书中公布了:1.一种寒区竖井初期支护结构温度应力及变形计算方法,其特征在于,包括以下步骤: 【S1】计算模型的建立 视围岩为稳定的温度场,划分围岩温度场为恒温及变温区两部分,建立三层厚壁圆筒有限环弹性接触计算模型,并作出计算假定; 【S2】求解温度分布解析解 构建温度场条件下井筒导热微分方程,合理选取温度边界条件,分别求解围岩及初期支护结构温度分布解析解; 其中温度场条件下井筒导热微分方程如下式: 式中,dt为微元体温度;dr为微元体径向长度;r为竖井半径变量; 其中初期支护结构温度分布解析解如下式: 式中,tl为初期支护结构温度分布解析解;T0为r=R时的边界温度;r为半径变量;r0为井筒半径;r1为初期支护结构同围岩接触面半径;R为变温区同恒温区接触面半径;λl为初期支护结构导热系数;λs为竖井围岩导热系数;hl为水与初期支护结构的对流换热系数; 【S3】确定温度应力及变形 基于获得的初期支护结构温度分布解析解,根据厚壁圆筒温度应力理论,确定初期支护结构温度应力及变形; 其中初期支护结构温度应力及变形如下式: 式中,σr为初期支护结构径向温度应力;σθ为初期支护结构切向温度应力;σz为初期支护结构纵向深度方向温度应力;ur为初期支护结构径向变形;αl初期支护结构线膨胀系数;El为初期支护结构的弹性模量;μl为初期支护结构的泊松比;Tl为半径r处的温度。
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