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龙图腾网获悉苏州科技大学;同济大学申请的专利一种考虑孔隙率影响的黄土边坡的多场耦合分析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：CN119312445B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28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：202411368258.7，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种考虑孔隙率影响的黄土边坡的多场耦合分析方法是由魏奕淼;王华宁;宋飞设计研发完成，并于2024-09-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑孔隙率影响的黄土边坡的多场耦合分析方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种考虑孔隙率影响的黄土边坡的多场耦合分析方法，包括：有限元软件几何建模；建立与孔隙率相关的本构模型；引入孔隙率随机场和引入大气边界条件；改进的强度折减法求边坡安全系数；得到安全系数。本发明的优点是改进的强度折减法能更好地用于边坡安全系数计算，更好地模拟水力耦合条件下黄土边坡的稳定性。

本发明授权一种考虑孔隙率影响的黄土边坡的多场耦合分析方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑孔隙率影响的黄土边坡的多场耦合分析方法，包括如下的步骤： 步骤S1：有限元软件几何建模； 步骤S2：建立与孔隙率相关的本构模型； 建立固相，及液相与气相，将孔隙率与弹性模量、粘聚力、固有渗透系数相耦合；包括如下： 1固相； 针对非均质黄土边坡进行力学分析，所考虑的总应变率分为两部分：弹性和塑性； ； 对于弹性部分，是弹性刚度矩阵，是弹性模量，是泊松比； 对于塑性部分，是屈服面，是塑性势,是流动性，是应力功率，是有效应力； 弹性本构是采用具有杨氏模量和泊松比的标准线弹性模型，且弹性模量随孔隙率变化： ； 式中：为参考弹性模量，为孔隙率，为弹性模量参考孔隙率； 塑性本构采用的是改进的Mohr-Coulomb模型： ； 式中：是摩擦角，是剪胀角，是塑性势参数，、、分别是有效平均应力、偏应力和罗德角； 同时，考虑孔隙率对粘聚力的影响： ； ； ； 式中：为粘聚力，、为粘聚力参数，为粘聚力参考孔隙率； 2液相与气相； 用Van-Genuchten模型作为持水曲线来描述黄土的吸力变化，其具体表达式为： ； 式中：为实际含水率；为残余含水率，即土体中含水率的最小值；为最大含水率，等于土体饱和时的含水率；为当前含水率；为孔隙气压，为孔隙水压，二者的差值就是基质吸力；为持水曲线的形状控制参数，只与对应的土体相关；则是土体的进气值，表达式如下： ； ； ； 式中：为温度下对应的进气值；为表面张力；为孔隙率，为参考孔隙率；、为相关参数； 达西定律被用来表征液相通量与气相通量，具体表达式为： ； 其中：是固有渗透率；是相对渗透率；是黏度；是两点之间的孔隙水压梯度；为液体的密度；是重力加速度矢量；时，所有参数表示液相参数，当时，所有参数表示气相参数； 采用固有渗透率的指数定律：； 其中：为渗透率参考孔隙率，是对应的固有渗透率； 液相的相对渗透率和气相的相对渗透率定义如下： ； ； 所使用的本构模型考虑了孔隙率的影响，将孔隙率与弹性模量、粘聚力、固有渗透系数相耦合； 步骤S3：引入孔隙率随机场和引入大气边界条件； 步骤S31：引入孔隙率随机场表征黄土边坡非均质特性； 空间相关的非均质孔隙度场的生成，并遵循地质统计学理论的半变差函数关系： ； 其中，为块金值；为基台值；为相关联的范围；为两互相影响元素的距离； 进一步转化为空间问题，在二阶平稳性条件下获得空间恒定的均值和方差，其协方差函数和半变差函数之间的关系为，得到： ； 生成一个孔隙率平均值为，协方差为的孔隙率随机场，其均值和协方差公式为： ； ； 向量做出以下改变，来有效表征空间各向异性： ； ； ；；； 其中,、和分别是对应在轴x、y和z的相应范围；、、是向量的坐标；、、是原始坐标；、、分别是原坐标轴x、y和z旋转至现坐标轴的所转动的角度； 步骤S32：引入大气边界条件模拟复杂的土壤-大气相互作用； 步骤S4：改进的强度折减法求边坡安全系数； 采用强度折减法来求边坡安全系数，折减系数的定义为当前实际强度参数值、与折减后强度、之比，相关参数的关系： ； 式中：和分别为岩土材料的粘聚力和内摩擦角； 将塑性剪切带贯穿作为边坡失稳的判据，计算黄土边坡的安全系数； 步骤S5：得到安全系数。

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