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龙图腾网获悉中交第二公路勘察设计研究院有限公司申请的专利盾构管片沟槽与防水弹性密封垫一体化设计方法和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：CN119760904B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23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：202411769515.8，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权盾构管片沟槽与防水弹性密封垫一体化设计方法和系统是由舒恒;刘继国;杨林松;崔庆龙;魏龙海;李金;刘夏临;王凯设计研发完成，并于2024-12-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本盾构管片沟槽与防水弹性密封垫一体化设计方法和系统在说明书摘要公布了：本发明公开一种盾构管片沟槽与防水弹性密封垫一体化设计方法和系统，包括:根据盾构管片沟槽的初始设计方案，确定尺寸优化的待优化参数；描述弹性密封垫外轮廓形状和初始设计方案的孔洞，创建拓扑优化设计区域，建立有限元模型；在有限元模型中，建立沟槽模型，模拟盾构管片沟槽与防水弹性密封垫的相互作用；计算防水密封垫的防水能力，并对计算结果进行迭代优化，优化后的结果用于盾构管片沟槽与防水弹性密封垫设计。本发明可以实现在盾构管片沟槽和弹性密封垫断面外轮廓、孔洞的同步优化，得到满足设计要求和生产工艺要求的密封垫设计方案，一定程度上克服了现有盾构接缝防水密封垫设计效率低和管片结构设计与防水设计脱节的问题。

本发明授权盾构管片沟槽与防水弹性密封垫一体化设计方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种盾构管片沟槽与防水弹性密封垫一体化设计方法，其特征在于，包括： 根据盾构管片沟槽的初始设计方案，对沟槽形状进行参数化，确定尺寸优化的待优化参数； 采用参数化曲线描述弹性密封垫外轮廓形状和所述初始设计方案的孔洞，创建拓扑优化设计区域，建立有限元模型； 在所述有限元模型中建立沟槽模型，在所述有限元模型中模拟盾构管片沟槽与防水弹性密封垫的相互作用； 利用有限元方法进行防水密封垫的防水能力计算，并利用优化算法对计算结果进行迭代优化，得到优化后的结果，所述优化后的结果包括：所述待优化参数的数值、密封垫外轮廓和孔洞参数化曲线显式表达式； 根据所述优化后的结果，进行盾构管片沟槽与防水弹性密封垫设计，实现盾构管片沟槽和防水弹性密封垫断面外轮廓、孔洞的同步优化； 在所述有限元模型中模拟盾构管片沟槽与防水弹性密封垫的相互作用，包括： 设置所述有限元模型的边界条件，建立密封垫与沟槽接触、上下密封垫接触以及密封垫自接触；基于所述沟槽模型，在盾构管片下沟槽外表面施加所有自由度约束，盾构管片上沟槽外表面施加垂向位移边界条件，并使防水弹性密封垫达到初始接触状态； 具体的，还包括如下三种情形中任一种： 第一种情形：通过上沟槽施加垂直位移模拟防水弹性密封垫的安装过程，施加水平位移模拟防水弹性密封垫的错缝，得到管片沟槽与密封垫接触面以及上下两个密封垫接触面之间的接触应力Pc； 第二种情形：通过上沟槽施加垂直位移模拟防水弹性密封垫的安装过程，施加水平位移模拟防水弹性密封垫的错缝，在所述有限元模型中模拟密封垫的防水能力，具体为： 采用压力渗透技术，在沟槽与密封垫接触面及上下密封垫接触面施加流体压力渗透载荷P1； 第三种情形：通过上沟槽施加垂直位移模拟防水弹性密封垫的安装过程，施加水平位移模拟防水弹性密封垫的错缝，采用流固耦合技术，指定流体初始区域，建立包含沟槽、密封垫和流体的耦合模型，通过位移加载对流体施加压力，实现流体渗透过程的模拟。

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