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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学(威海)申请的专利垂直-倾斜组合锚索系泊下实尺度悬浮隧道柔性管体动力响应数值预报方法、存储介质及设备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：CN119940202B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-02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：202510008926.3，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权垂直-倾斜组合锚索系泊下实尺度悬浮隧道柔性管体动力响应数值预报方法、存储介质及设备是由高云;陈晓东;张磊;时晨设计研发完成，并于2025-01-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本垂直-倾斜组合锚索系泊下实尺度悬浮隧道柔性管体动力响应数值预报方法、存储介质及设备在说明书摘要公布了：垂直‑倾斜组合锚索系泊下实尺度悬浮隧道柔性管体动力响应数值预报方法、存储介质及设备，属于悬浮隧道柔性管体技术领域。为了解决目前基于悬浮隧道两端自由的模型存在忽略了实际工程中端部约束对隧道力学行为的显著影响，而且是针对小尺度实验模型展开相关研究的问题。本发明首先建立波流耦合激励数值环境模型，并进行网格划分，然后建立悬浮隧道柔性管体CFD数值分析模型，波浪力作为外部激励，通过求解NS方程，计算管体表面的波浪压力和剪切力分布，引发管体的位移变化，进而影响锚索的拉伸状态，引发锚索张力的动态调整；管体振动和锚索张力之间形成动态联系，锚索张力根据管体的相对位移和速度变化实时更新，响应数值预报完成。

本发明授权垂直-倾斜组合锚索系泊下实尺度悬浮隧道柔性管体动力响应数值预报方法、存储介质及设备在权利要求书中公布了：1.一种垂直-倾斜组合锚索系泊下实尺度悬浮隧道柔性管体动力响应数值预报方法，其特征在于，包括： 步骤一、基于VOF方法和力消波技术建立波流耦合激励数值环境模型； 步骤二、针对悬浮隧道管体和环境进行网格划分，包括以下步骤： 步骤201、首先创建各组分几何部件，包括背景流域部件、波传播区域部件、能够覆盖管体运动范围的重叠区域部件、悬浮隧道管体部件、内流流场区域部件以及加密区部件； 步骤202、将背景流域部件、重叠区域部件、悬浮隧道管体部件、内流流场区域部件分配到四个不同区域； 步骤203、展开几何并操作节点；然后为背景流域选择切割体网格，为重叠区域选择多面体网格，为悬浮隧道管体选择定向网格，为内流流场区域选择定向网格； 步骤204、先为背景流域添加体控制，此过程中选择新建体积控制，并将新节点重命名为波，然后将波传播区域部件输入；接着添加加密区网格，重命名为加密并自定义尺寸； 步骤205、为重叠区域添加体控制，此过程中选择新建体积控制，将新节点重命名为block，然后将block部件输入，选择切割体网格生成器节点并自定义尺寸； 步骤206、生成定向网格，此过程中选择定向网格节点，将生成的节点重命名为管体，接着输入零部件并自定义尺寸； 内流流场区域进行相同的处理； 步骤207、定义重叠网格；同时选中背景流域和重叠区域，选择创建交界面然后选择重叠网格； 步骤208、生成全部网格； 步骤三、建立悬浮隧道柔性管体CFD数值分析模型： 悬浮隧道管体在运行过程中受到的力包括锚索张力、自身重力和流体力，流体力包括波浪力；悬浮隧道的自身重力使其向下作用，由隧道的浮力产生的向上作用力，管体的重力与浮力共同构成系统的初始力学平衡，在静水条件下锚索通过拉紧产生预张力； 悬浮隧道管体的振动响应由流体力、锚索张力和自身重力、浮力共同作用决定，波浪力作为外部激励，通过CFD方法求解NS方程，计算管体表面的波浪压力和剪切力分布，波浪压力和剪切力激发振动并引发位移变化，管体的位移变化影响锚索的拉伸状态，引发锚索张力的动态调整；锚索张力的变化是波浪力引起管体振动的结果，同时锚索张力通过反作用力限制管体振动的幅度，通过锚索-管体耦合振动方程，管体振动和锚索张力之间形成动态联系，锚索张力根据管体的相对位移和速度变化实时更新，锚索张力、自身重力、浮力和波浪力维持悬浮隧道管体的动态平衡；在STAR-CCM+中，基于组合锚索悬浮隧道模型，波浪力引发管体振动，锚索张力实时对管体的位移和振动进行反馈调节，而重力与浮力参与维持系统的力学平衡，波浪力、锚索张力三者和管体的位移在不断迭代更新中相互作用，形成一体化的悬浮隧道振动响应数值模型； 最后，依据之前设定波流耦合激励数值环境模型的流场条件，初始化整个流场，并根据计算需求选择适当的计算步长，开始进行数值仿真。

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