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公开(公告)号：CN119691611A
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202411724368.2
申请日：2024-11-28
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F18/2431 , G06F18/2113 , G06F18/214 , G06F18/2413
Abstract: 本发明公开了一种敞开式TBM岩爆致卡风险预警方法，包括：将TBM的运行状态划分为正常掘进状态、卡机预警状态和卡机状态三种状态；筛选出关键运行参数；获得数据集；所述数据集包括输入数据和输出数据；将数据集划分为训练集和测试集；对训练集进行预处理，得到预处理的训练集；采用权重自适应算法，利用预处理的训练集进行训练，获得风险预警模型；利用风险预警模型对敞开式TBM岩爆致卡风险进行预警。该方法将TBM正常掘进状态与卡机状态之间过渡状态定义为卡机预警状态，将卡机风险预警问题转换为卡机预警状态识别问题；利用TBM自身运行数据实现对敞开式TBM岩爆致卡风险的准确预警，无需额外部署监测传感器，可靠性强，具有重要的学术和工程价值。
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公开(公告)号：CN112362520B
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN202011186326.X
申请日：2020-10-30
Applicant: 武汉大学
IPC: G01N3/62
Abstract: 本发明公开了一种有限元‑离散元耦合数值模拟程序(FDEM)输入参数快速标定方法，步骤如下：(1)采用单轴压缩、巴西劈裂和三轴压缩室内试验获得岩石宏观物理力学参数；(2)采用单轴压缩模拟试验峰前阶段曲线标定节理罚值Pf；(3)基于算法改进和单个节理单元压剪破坏标定法向接触刚度Pn；(4)采用单轴压缩模拟试验全过程曲线标定II型断裂能GII；(5)采用直接拉伸试验标定I型断裂能GI；(6)再次采用单轴压缩模拟试验标定切向接触刚度Pt；(7)采用三轴压缩、巴西劈裂和直接剪切模拟试验验算所标定参数的可靠性。本发明提出的标定方法效率高，消除了参数取值对网格尺寸的依赖性，能够适用于工程尺度的模拟。
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公开(公告)号：CN113177248A
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202110429028.7
申请日：2021-04-21
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/13 , G06F30/23 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种隧道围岩破裂碎胀大变形失稳灾变过程2D‑FDEM数值模拟方法，模拟步骤包括建模及赋参、地应力施加、地应力平衡和核心材料软化卸荷。针对上述模拟步骤，本发明提出了：①一种节点力反向施加技术和坐标转换方法，使得任意倾角的地应力能够施加于具有任意形状边界的模型上；②一种新型迟滞阻尼模型及相应的临界阻尼系数取值方法，使得地应力加载阶段的动能能够被快速耗散掉；③一种核心材料逐步软化法以模拟隧道准静态开挖卸荷过程并能够反映掌子面径向支撑效应逐渐消失的过程。本发明提供的方法实现了隧道围岩破裂碎胀大变形失稳灾变全过程的模拟，能够捕获围岩裂隙场、应力场和位移场的孕育演化全过程。
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公开(公告)号：CN113125266A
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN202110429499.8
申请日：2021-04-21
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种岩石粘聚力和内摩擦角时效劣化演化方程获取方法，步骤如下：1.对相同批次岩样试件进行波速测量，获取波速相近的岩样；2.进行单轴压缩室内加载试验，获得单轴抗压瞬时强度值σc0；3.将围压设定为单轴抗压瞬时强度的0.05‑0.30倍，进行三轴压缩室内试验，得到三轴抗压强度、瞬时粘聚力c0和内摩擦角4.将荷载施加至0.95σc0后停止加载并维持荷载，监测轴向应变和横向应变随时间的变化关系，得到应力‑时间数据点；5.将荷载分别设定为0.70‑0.90σc0，得到应力‑破坏时间数据点；6.对数据点拟合，得到岩石单轴抗压强度时效劣化演化方程；7.得到岩石粘聚力和内摩擦角时效劣化演化方程。本发明能够实现岩石粘聚力和内摩擦角劣化过程实时预测，以实现岩体工程长期稳定性有效评估预测分析。
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公开(公告)号：CN112362520A
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN202011186326.X
申请日：2020-10-30
Applicant: 武汉大学
IPC: G01N3/62
Abstract: 本发明公开了一种有限元‑离散元耦合数值模拟程序(FDEM)输入参数快速标定方法，步骤如下：(1)采用单轴压缩、巴西劈裂和三轴压缩室内试验获得岩石宏观物理力学参数；(2)采用单轴压缩模拟试验峰前阶段曲线标定节理罚值Pf；(3)基于算法改进和单个节理单元压剪破坏标定法向接触刚度Pn；(4)采用单轴压缩模拟试验全过程曲线标定II型断裂能GII；(5)采用直接拉伸试验标定I型断裂能GI；(6)再次采用单轴压缩模拟试验标定切向接触刚度Pt；(7)采用三轴压缩、巴西劈裂和直接剪切模拟试验验算所标定参数的可靠性。本发明提出的标定方法效率高，消除了参数取值对网格尺寸的依赖性，能够适用于工程尺度的模拟。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119878183A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510026994.2
申请日：2025-01-08
Applicant: 中国平煤神马控股集团有限公司 , 武汉大学 , 平顶山天安煤业股份有限公司
Abstract: 本发明涉及围岩应力变化测量技术领域，尤其涉及一种TBM掘进时围岩应力变化测量方法。其技术方案包括以下步骤：布置应力传感器：在TBM刀盘前方的围岩内以及TBM机身周边的围岩内设置多个应力传感器，所述应力传感器在以TBM刀盘中心为原点的极坐标系中，于不同半径的圆形测量区域上均匀分布。本发明通过合理布置应力传感器、采用多种数据传输与处理技术、实现直观结果显示与预警，全面准确地测量TBM掘进时围岩应力变化。能有效应对复杂地质环境和施工条件，为施工安全提供保障，优化掘进参数，提升工程管理效率和科学性。
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公开(公告)号：CN119844652A
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202411947339.2
申请日：2024-12-27
Applicant: 中国平煤神马控股集团有限公司 , 武汉大学 , 平顶山天安煤业股份有限公司
Abstract: 本发明涉及TBM法施工技术领域，公开了一种用于煤矿TBM法施工测量平台，包括底板，底板顶部固接有罩壳，罩壳顶部外圈连接有清理机构，底板底部外侧固接有沿其周向分布的安装组件，相邻安装组件之间连接有稳固组件，底板底部滑动套接有全站仪安装机构。本发明降低煤矿巷道水汽、灰尘异物对全站仪本体的干扰和污染，改善全站仪检测环境，降低全站仪损耗；便于在不同位置进行检测，安装连接稳固，便于测量人员进行安装操作，降低测量人员安装操作难度，提高检测效率；避免灰尘干涉和阻挡全站仪信号传输，不需要人工手动清理，提高检测精度和持续时间，降低检测人员维护难度和维护成本，便于线缆的引出。
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公开(公告)号：CN116226982A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310098900.3
申请日：2023-01-31
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/13 , G06F30/23 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了一种粘性土‑岩石复合地层隧道开挖有限元‑离散元耦合数值模拟方法，步骤如下：(1)建立均质围岩隧道开挖数值模型，获得任意三角形单元弹性模量；(2)对所有三角形单元随机性赋值，得到所有三角形单元的随机弹性模量；(3)计算三角形单元的弹性模量E和弹性模量期望值E0的比值，若E/E0≤x，则三角形单元设为粘性土材料，若E/E0>x，则三角形单元设为岩石材料；(4)设立二维数组表示三角形单元的三个相邻的三角形单元，对所有三角形进行循环判定以优化空间分布；(5)将粘性土材料和岩石材料分别赋予各自力学属性。本模拟方法能够建立岩石、粘性土在空间上具有随机分布特征的数值模型，且岩石、粘性土的形状和体积比亦具有随机性。
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公开(公告)号：CN113204902B
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202110429026.8
申请日：2021-04-21
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/17 , G06F30/13 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种有限元‑离散元耦合(FDEM)恒阻大变形锚杆隧道围岩加固数值模拟方法，步骤如下：①通过设置功能型四边形节理单元实现恒阻装置在FDEM中的表征；②除恒阻单元外的其余单元采用线弹性本构方程，提出了等效弹性模量和等效剪切模量计算方法；③采用浇筑方法，将锚固剂浇筑成直接拉伸和变角剪切试样，获取锚固剂的拉伸与剪切本构方程；④采用锚杆拉拔试验和锚固剂‑岩石界面拉伸与剪切试验获得锚固剂‑锚杆和锚固剂‑岩石界面本构方程；⑤采用破裂节理单元粘结修复算法，实现锚杆滞后安装的模拟。本发明公开的恒阻大变形锚杆隧道围岩加固FDEM数值模拟方法，为恒阻大变形锚杆隧道围岩加固效果预测和加固机理研究提供了数值模拟工具。
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公开(公告)号：CN114861401A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210368751.3
申请日：2022-04-08
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/20 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种层状岩体FDEM数值模拟输入参数标定方法，步骤如下：(1)开展单轴压缩试验，获取水平和垂直层状岩体弹性模量和泊松比；(2)开展直接拉伸试验，获取水平和垂直层状岩样抗拉强度；(3)开展直接剪切试验，获取水平和垂直层状岩样粘聚力和内摩擦系数；(4)进行直接拉伸FDEM数值模拟，获取水平和垂直层状岩体I型断裂能；(5)进行直接剪切FDEM数值模拟，获取水平和垂直层状岩体II型断裂能；(6)采用上述宏观参数和断裂能，开展FDEM数值模拟，获得网格尺寸上限值；(7)开展不同倾角岩样的单轴压缩试验和FDEM数值模拟，验证被标参数的可靠性。本发明的标定方法获得的参数能够准确模拟层状岩体的力学特性，且适用于工程尺度的模拟。
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