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龙图腾网获悉山东大学申请的专利一种粒子冲击破岩工艺模拟优化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：CN116306332B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24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：202211548562.0，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种粒子冲击破岩工艺模拟优化方法及系统是由周宗青;刘雨函;褚开维;刘聪;孙子正;白松松;靳高汉;孙基伟;高天设计研发完成，并于2022-12-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种粒子冲击破岩工艺模拟优化方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供了一种粒子冲击破岩工艺模拟优化方法及系统，采用计算流体动力学模拟钻井液在三维管道内的流动，采用数字高程模型模拟冲击粒子在钻井液中的流动及喷射到岩体上的过程；基于岩层模型中平行粘结键的断裂实现对岩体破碎程度的表征；基于喷管内的应力分布情况来表示管道的磨损范围；基于喷管内的粒子堆积位置来表示喷管内的堵塞情况，获得当前模拟参数下粒子冲击破岩工艺对岩体的破坏效果；基于分析成果，确定与实际作业条件相适宜的粒子冲击破岩工艺优化方案。本发明可以克服现有粒子冲击破岩模拟方法在参数表征上的不足，优化粒子冲击破岩工艺，提高生产效率。

本发明授权一种粒子冲击破岩工艺模拟优化方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种粒子冲击破岩工艺模拟优化方法，其特征是，包括以下步骤： 获取岩层的空间数据，获取岩层的结构面信息，对岩层建立模型； 获取目标井底的岩石试样的宏观力学参数； 按照颗粒级配曲线将颗粒填充至建立的岩层模型中，颗粒和颗粒之间通过平行粘结模型传递力和力矩，再根据宏观力学参数进行参数标定，使生成岩层模型的强度指标与获取的岩石试样一致； 根据工作现场所用的破岩喷管，建立三维管道模型； 采用计算流体动力学模拟钻井液在三维管道内的流动，采用数字高程模型模拟冲击粒子在钻井液中的流动及喷射到岩体上的过程； 基于岩层模型中平行粘结键的断裂实现对岩体破碎程度的表征；基于喷管内的应力分布情况来表示管道的磨损范围；基于喷管内的粒子堆积位置来表示喷管内的堵塞情况，获得当前模拟参数下粒子冲击破岩工艺对岩体的破坏效果； 改变破岩参数，开展多次模拟过程，计算各种破岩参数与模拟结果间的响应关系，基于分析成果，确定与实际作业条件相适宜的粒子冲击破岩工艺优化方案； 采用计算流体动力学模拟钻井液在三维管道内的流动，采用数字高程模型模拟冲击粒子在钻井液中的流动及喷射到岩体上的过程具体包括： 设置计算流体动力学-数字高程模型耦合的参数和边界条件； 根据建立的三维管道模型空间尺寸，在管道相同的空间位置划分适当的流体计算网格，用于模拟钻井液在管道内的流动； 根据设置的计算流体动力学-数字高程模型耦合的参数，按照体积分数在管道入口处生成冲击粒子颗粒，设置颗粒在x方向的生成位置，冲击粒子和冲击粒子间、冲击粒子和管道墙体间、冲击粒子和岩层间均设置为接触模型，用于模拟冲击粒子在破岩过程中的物理过程； 设置流体计算域时间步长、数字高程模型计算域时间步长，按照设置步长进行计算，直至满足模拟总时间。

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