中国科学院武汉岩土力学研究所杨建平获国家专利权
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龙图腾网获悉中国科学院武汉岩土力学研究所申请的专利基于物理信息神经网络的隧道衬砌外荷载反演方法及系统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：CN119830412B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-09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：202411904295.5，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权基于物理信息神经网络的隧道衬砌外荷载反演方法及系统是由杨建平;叶苇;陈卫忠设计研发完成，并于2024-12-23向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于物理信息神经网络的隧道衬砌外荷载反演方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及基于物理信息神经网络的隧道衬砌外荷载反演方法及系统，获取待反演隧道衬砌内表面的监测数据；根据曲梁理论，建立外荷载和衬砌中性轴变形的控制方程，并确定边界条件；根据材料力学理论，建立衬砌内侧表面的应变及位移，与中性轴位置的应变及位移之间的对应关系；构建物理信息神经网络，以衬砌空间坐标为物理信息神经网络的输入，不同坐标处的中性轴法向位移、切向位移和衬砌外荷载为输出，中性轴位移转换为衬砌内表面应变及位移；通过对物理信息神经网络进行训练，使得输入输出关系满足外荷载与衬砌变形的控制方程、边界条件和监测数据，得到相应坐标处的中性轴法向位移、切向位移和衬砌外荷载，即为反演结果。
本发明授权基于物理信息神经网络的隧道衬砌外荷载反演方法及系统在权利要求书中公布了：1.基于物理信息神经网络的隧道衬砌外荷载反演方法，其特征在于，包括以下步骤： 获取待反演隧道衬砌内表面的监测数据； 根据曲梁理论，建立外荷载和衬砌中性轴变形的控制方程，并确定边界条件； 根据材料力学理论，建立衬砌内侧表面的应变及位移，与中性轴位置的应变及位移之间的对应关系； 构建物理信息神经网络，以衬砌空间坐标为物理信息神经网络的输入，不同坐标处的中性轴法向位移、切向位移和衬砌外荷载为输出，中性轴位移转换为衬砌内表面应变及位移； 通过对物理信息神经网络进行训练，使得输入输出关系满足外荷载与衬砌变形的控制方程、边界条件和监测数据，得到相应坐标处的中性轴法向位移、切向位移和衬砌外荷载，即为反演结果； 所述外荷载和衬砌中性轴变形的控制方程，下式所示： ； 式中，p为外荷载，uφ和wφ为中性轴切向和法向位移，O为隧道中心且为极坐标原点，R为隧道半径，φ为极角，M、N、Q分别为梁的截面弯矩、轴力和剪力。
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