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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利高压高流速水流对喷射混凝土侵蚀程度的模拟系统及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：CN120063993B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-03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：202510228927.9，技术领域涉及：G01N3/56；该发明授权高压高流速水流对喷射混凝土侵蚀程度的模拟系统及方法是由钱王苹;李树忱;汪波;程世龙;王骁男;汤栩;刘书奎设计研发完成，并于2025-02-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本高压高流速水流对喷射混凝土侵蚀程度的模拟系统及方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种高压高流速水流对喷射混凝土侵蚀程度的模拟系统及方法，系统包含：水泵、测速计、压力计、至少两个pH计及至少四个阀门；方法包含水泥试件固定在实验管道内，承受高压高流速水流的侵蚀；最后将所测得的水流流速以及压强传值数据监测系统，通过阀门完成对流速和压强的控制。在山体隧道特定环境下，高压高流速水流对水泥材料的侵蚀作用机理，以便更好地掌握侵蚀过程和影响因素；通过模拟实验数据，帮助工程师优化隧道结构设计，提高隧道工程的稳定性和使用寿命；开发预防性维护策略，通过了解侵蚀程度和速度，制定合理的维护计划和措施，以减少隧道运营期间的维修成本和风险。

本发明授权高压高流速水流对喷射混凝土侵蚀程度的模拟系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种高压高流速水流对喷射混凝土侵蚀程度的模拟方法，其特征在于，包含以下步骤： 按照侵蚀周期需求，设置对应的高压高流速流体模拟时间；将待检测侵蚀程度的试件放置在测试区域内，测试区域内的各个部件建立连接关系；启动水泵，获取流体流速，根据修正的伯努利方程得到流体压力，与设定的流体流速和流体压力进行对比； 获取流体流速和流体的压力变化，对试件的侵蚀过程进行监测，记录试件侵蚀形态、速度及程度；分析侵蚀过程中悬浮颗粒的浓度及pH值的变化； 达到高压高流速流体模拟时间时，通过扫描设备测量侵蚀区域的深度、计算侵蚀区域的面积及侵蚀区域表面形貌；根据试件侵蚀形态、速度及程度和侵蚀区域的深度、面积、表面形貌、悬浮颗粒的浓度及pH值的变化，得到侵蚀速率、侵蚀模式及材料性能的变化规律； 对试件的侵蚀过程进行监测的过程，包含以下步骤： 将高压高流速流体模拟时间划分为若干个时间节点，按照时间节点启动试件侵蚀区域图像采集程序，以不同的时间节点为结点，建立当前结点下的试件侵蚀区域图像集合； 同时获取当前时间节点下流体流速和流体压力变化，流体压力变化为当前时间节点与上一相邻时间节点的差值；将当前时间节点下流体流速和流体压力变化与结点的关联关系； 通过侵蚀区域图像识别模型对试件侵蚀区域图像进行分析，达到当前时间节点下的试件侵蚀形态、速度及程度； 通过侵蚀区域图像识别模型对试件侵蚀区域图像进行分析的过程，包含以下步骤： 侵蚀区域图像识别模型的数据输入层接收试件侵蚀区域图像，将试件侵蚀区域图像转换为灰度图，采用直方图均衡化增强侵蚀特征的对比度； 构建侵蚀区域图像识别模型的卷积神经网络的核心层，初始层采用3x3的卷积核和32个滤波器，配合ReLU激活函数捕捉侵蚀边缘特征，中层则引入空洞卷积，捕捉空间特征；使用自适应池化层来调整池化区域的大小； 进行特征提取和设计多任务输出层，特征提取的LSTM层用于捕获侵蚀随时间的变化趋势，而压力流速特征分析层的1D-CNN和注意力机制层则分别用于流体压力和流速特征的提取；在多任务输出层中，使用全连接层和softmax激活函数分类侵蚀形态特征，同时通过自定义的时间差分网络预测侵蚀速度，并利用带有sigmoid激活函数的卷积层进行侵蚀程度的像素级分类。

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