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龙图腾网获悉新乡职业技术学院;新乡学院申请的专利模拟黏土冷冻模型试验的模型土构造方法及装置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：CN119246599B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-19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：202411764432.X，技术领域涉及：G01N25/14；该发明授权模拟黏土冷冻模型试验的模型土构造方法及装置是由夏锦红;张夏;李顺群;桂超;潘林;张勋程;丁飞;李远荣;申道明;黄雄飞设计研发完成，并于2024-12-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本模拟黏土冷冻模型试验的模型土构造方法及装置在说明书摘要公布了：本申请涉及冻土温度场以及数据处理技术领域，公开了一种模拟黏土冷冻模型试验的模型土构造方法及装置。该方法包括：根据热物理相似准则对盐溶液按照不同质量分数进行配制，得到多组溶液样品，对多组溶液样品进行参数测量，得到目标溶液配比；对三维结构模型进行打印工艺转换，得到模型土骨架，通过真空饱和处理将目标溶液配比的盐溶液注入模型土骨架，得到复合模型土；对复合模型土进行冻结循环试验，得到温度场演化数据，通过数值计算将温度场演化数据与温度‑导热系数对应关系数据进行对比分析，构造出满足冷冻模型试验要求的模型土。本申请实现了模型土与实际冻土在热传导特性和冷冻过程中的高精度匹配，从而提高模拟试验的可靠性和准确性。

本发明授权模拟黏土冷冻模型试验的模型土构造方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种模拟黏土冷冻模型试验的模型土构造方法，其特征在于，所述模拟黏土冷冻模型试验的模型土构造方法包括： 对原型土进行物相分析处理，得到土骨架导热系数和土骨架比热容，并通过导热系数测试仪对原型土进行多温度点导热系数测量，得到温度-导热系数对应关系数据，包括：对原型土按照烘干法进行含水量测定处理，得到干土质量，并对干土质量按照比重瓶法进行土粒比重测定处理，得到土粒密度值；对土粒密度值进行孔隙率计算处理，得到土体孔隙率，并对土体孔隙率和干土质量进行物相配比处理，得到土骨架比例；对土骨架比例的原型土试样按照70毫米直径、50毫米高度进行圆柱制备处理，得到标准试样，并对标准试样进行烘干处理，得到物相分析试样；对物相分析试样通过导热系数测试仪进行导热系数测量处理，得到土骨架导热系数，并通过混合量热法对物相分析试样进行比热容测量处理，得到土骨架比热容；对土骨架导热系数和土骨架比热容按照-30℃至20℃温度区间每隔5℃进行测试处理，得到多温度点导热系数数据，并对多温度点导热系数数据进行拟合处理，得到温度-导热系数对应关系数据； 对温度-导热系数对应关系数据进行量纲分析处理，得到热物理相似准则，并通过计算机迭代计算对相似准则数进行求解，得到模型土骨架材料目标参数，包括：对温度-导热系数对应关系数据按照原型土试样长度、原型土试样冻结时间、原型土试样密度、原型土试样温度四个基本量纲进行分解处理，得到量纲矩阵，并对量纲矩阵进行线性独立性分析处理，得到独立量纲组；对独立量纲组进行傅里叶导热方程代入处理，得到基本热传导方程，并对基本热传导方程按第三类边界条件设定处理，得到热物理相似准则和边界条件；对热物理相似准则进行导热系数相似关系推导处理，得到导热系数比值关系式，其中，导热系数比值关系式为： ； 其中，为模型土的导热系数，为原型土的导热系数，为模型土的试样长度，为原型土的试样长度，为模型土的试样温度，为原型土的试样温度，为模型土的试样密度，为原型土的试样密度，为模型土的试样冻结时间，为原型土的试样冻结时间为长度比尺指数、为温度比尺指数、为密度比尺指数，为时间比尺指数； 并对导热系数比值关系式中的时间比尺、长度比尺、密度比尺和温度比尺进行初始赋值处理，得到相似准则数；对相似准则数按照时间比尺为1，长度比尺为12，温度比尺为1，密度比尺为1进行赋值处理，得到相似准则数的数值，并对相似准则数的无因次方程进行数值求解处理，得到相似准则数收敛值；对相似准则数收敛值进行热物理参数转换处理，得到模型土骨架材料目标参数； 根据骨架材料目标参数对候选打印材料进行热物理参数测试，得到目标骨架材料，并通过有限元分析对目标骨架材料进行结构设计，得到三维结构模型； 根据热物理相似准则对盐溶液按照不同质量分数进行配制，得到多组溶液样品，并通过导热系数测试对多组溶液样品进行参数测量，得到目标溶液配比； 对三维结构模型进行打印工艺转换，得到模型土骨架，并通过真空饱和处理将目标溶液配比的盐溶液注入模型土骨架，得到复合模型土； 对复合模型土进行冻结循环试验，得到温度场演化数据，并通过数值计算将温度场演化数据与温度-导热系数对应关系数据进行对比分析，构造出满足冷冻模型试验要求的模型土。

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