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龙图腾网获悉江汉大学申请的专利一种隧道爆破冲击扰动载荷精准模拟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：CN121118567B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-13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：202511666452.8，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种隧道爆破冲击扰动载荷精准模拟方法及装置是由谢全民;谢先启;贾永胜;孙金山;姚颖康;周辉;张震;杜宇翔;涂圣武;夏宇磬设计研发完成，并于2025-11-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种隧道爆破冲击扰动载荷精准模拟方法及装置在说明书摘要公布了：本发明公开了一种隧道爆破冲击扰动载荷精准模拟方法及装置，本发明涉及爆破载荷模拟技术领域。包括以下步骤：获取待模拟隧道区域的岩体物理数据及节理裂隙几何特征，建立三维有限元模型，并对炮孔影响区域进行局部网格加密；施加炮孔壁压力时程数据，模拟网格的等效塑性应变和塑性应变率，并基于此定义损伤演化的弹塑性本构模型；利用光滑粒子流体动力学方法生成爆破响应数据集，将其施加于模型网格；动态更新岩体渗透率并求解气体渗流控制方程，实现爆破冲击与气体驱动的耦合作用，完成载荷模拟。能够更准确地模拟气体渗流过程，进而实现气体驱动与爆破冲击的耦合作用，有效提高了隧道爆破冲击扰动载荷模拟的科学性和准确性，有效提升了隧道工程的安全性与经济性。

本发明授权一种隧道爆破冲击扰动载荷精准模拟方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种隧道爆破冲击扰动载荷精准模拟方法，其特征在于，具体步骤包括： 获取待模拟隧道区域的隧道岩体物理数据及节理裂隙几何特征，基于隧道岩体物理数据建立待模拟隧道区域的三维有限元模型，并在炮孔影响区域，基于节理裂隙几何特征实施局部网格加密； 对建立的三维有限元模型施加炮孔壁压力时程数据，模拟各网格的等效塑性应变和塑性应变率时序演化数据，并基于等效塑性应变和塑性应变率时序演化数据，定义损伤演化的弹塑性本构模型； 基于弹塑性本构模型模拟网格岩体的损伤，并结合光滑粒子流体动力学方法对爆破冲击进行表征，生成爆破响应数据集，并将爆破响应数据集内的数据施加在三维有限元模型对应网格处； 基于弹塑性本构模型输出的损伤变量演化过程，动态更新岩体渗透率并求解气体渗流控制方程，将得到的气体压力作为附加载荷施加于损伤单元表面，实现爆破冲击与气体驱动的耦合作用，完成隧道爆破冲击扰动载荷模拟； 在炮孔影响区域，基于节理裂隙几何特征实施局部网格加密具体所依据的逻辑为：确定炮孔影响半径，基于该半径确定炮孔影响区域，其中炮孔影响区域为通过以炮孔中心为圆心，炮孔影响半径为半径划分出的圆形区域； 对炮孔影响区域内的网格进行加密，具体通过降低炮孔影响区域内网格的面积大小来进行加密，其中对网格进行加密具体所依据的公式为： 式中，为炮孔影响区域内的网格面积大小，为初始网格面积大小，、和分别为炮孔影响区域内裂隙的平均长度、平均宽度和平均深度，为裂隙体积参考值，为炮孔影响区域内裂隙的个数，为裂隙个数参考值，和分别为裂隙体积和裂隙个数的权重系数，其中且和均大于0； 动态更新岩体渗透率具体所依据的公式为： 式中，为第a个网格在t时刻的岩体渗透率，为第a个网格的初始岩体渗透率，为损伤‑渗透率关联指数，为第a个网格在t时刻的损伤变量； 其中求解气体渗流控制方程具体所依据的公式为： 式中，为在t时刻，第a个网格处的气体渗流速度矢量，为气体动力粘度，为在t时刻，第a个网格所受的气体压力，为第a个网格处的气体压力梯度，为第a个网格的孔隙率，为气体密度，为气体摩尔质量，为通用气体常数，为气体温度，为散度算子； 通过求解气体渗流控制方程组，得到第a个网格在t时刻所受的气体压力，并将得到的气体压力作为附加载荷施加于损伤单元表面，实现爆破冲击与气体驱动的耦合作用，所述损伤单元具体指待模拟隧道区域的表面网格单元。

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