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龙图腾网获悉中南大学;中铁十二局集团有限公司;青岛地铁集团有限公司第三建设分公司申请的专利引入水射流紊动流速分布的SPH-FEM耦合模拟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：CN121480389B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27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：202610014613.3，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权引入水射流紊动流速分布的SPH-FEM耦合模拟方法是由施成华;文信雲;郝建忠;赵祝浩;叶东昊;张佳男;帅建兵;朱仔旭;朱涛;雷明锋;贾朝军;郑可跃;刘峰设计研发完成，并于2026-01-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本引入水射流紊动流速分布的SPH-FEM耦合模拟方法在说明书摘要公布了：本发明涉及隧道与地下工程施工技术领域，公开一种引入水射流紊动流速分布的SPH‑FEM耦合模拟方法，该方法包括确定冲刷系统的关键参数、计算紊动射流断面速度分布、SPH粒子速度赋值、构建SPH‑FEM耦合数值模型、设置接触算法、执行冲刷过程显式动力学计算及提取与分析冲刷结果，基于SPH方法特性对紊动射流理论进行改写并离散化处理，将其引入SPH‑FEM耦合框架，构建能够准确描述射流非均匀速度分布的精细化模型及重构SPH射流入流边界条件，真实地模拟射流与泥饼的相互作用动力学过程，系统揭示多参数影响下泥饼的剥离破碎机理，为盾构刀盘冲刷系统的优化设计与智能调控提供坚实的理论依据和先进的技术手段。

本发明授权引入水射流紊动流速分布的SPH-FEM耦合模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种引入水射流紊动流速分布的SPH-FEM耦合模拟方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、获取参数集，该参数集包括盾构刀盘冲刷系统的喷嘴直径、射流初始速度及目标冲刷距离、泥饼材料的密度、弹性模量及抗压强度； 步骤二、紊动射流公式的改写与离散化，具体是：引入SPH粒子坐标参数对紊动射流公式进行转换并将其改写为圆柱坐标系下的离散形式，得到新紊动射流公式； 步骤三、计算紊动射流断面速度分布，具体是：基于盾构刀盘冲刷系统的喷嘴直径、射流初始速度、目标冲刷距离以及步骤二所得新紊动射流公式，计算SPH粒子在指定冲刷距离处的射流断面上的径向速度分布； 步骤四、SPH粒子速度赋值，具体是：基于步骤三所得SPH粒子在指定冲刷距离处的射流断面上的径向速度分布为SPH粒子集赋予相应的初始速度； 步骤五、构建SPH-FEM耦合数值模型，具体是：基于步骤四赋值后的SPH粒子速度建立代表高压水射流的SPH流体粒子域以及建立代表泥饼和盾构刀具的FEM结构域； 步骤六、在SPH流体域与FEM结构域的交界面上，采用基于虚拟粒子法的接触算法进行计算；模拟高压水射流冲击泥饼的动态全过程，获得泥饼的破坏形态的时序数据； 步骤七、基于步骤六所得泥饼的破坏形态的时序数据提取泥饼的体积破坏占比、冲刷坑截面最大梯度和最大冲刷深度； 所述步骤二中新紊动射流公式如下： ； ； ； 其中：为射流初始速度；为喷嘴直径；为第个离散SPH粒子径向坐标；为指数函数；为第个离散SPH粒子高程坐标；为射流中心速度离散函数；为射流特征半宽度离散函数；为射流扩散系数；为经验系数；为圆柱坐标系中第个SPH粒子的速度。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中南大学;中铁十二局集团有限公司;青岛地铁集团有限公司第三建设分公司，其通讯地址为：410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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