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龙图腾网获悉西安建筑科技大学;中铁建大桥工程局集团第五工程有限公司申请的专利一种砂岩胶结退化的CFD-DEM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：CN121435643B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-12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：202510783651.0，技术领域涉及：G06F30/25；该发明授权一种砂岩胶结退化的CFD-DEM耦合分析方法是由郭晋豪;曹智淋;宋战平;沈晓乐;张玉伟;郑彬;朱鹏;景党委;陈毅;朱昊设计研发完成，并于2025-06-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种砂岩胶结退化的CFD-DEM耦合分析方法在说明书摘要公布了：本申请提供了一种用于砂岩胶结退化的CFD‑DEM耦合分析方法，针对现有CFD‑DEM耦合模拟只考虑水对颗粒的拖曳力，忽视水对胶结物溶解引起颗粒粘结强度降低、颗粒间孔隙率增大的影响的问题，考虑浸水溶解颗粒间的胶结物对软弱胶结砂岩的强度降低作用，在CFD‑DEM流固耦合方法中考虑浸水侵蚀下软弱胶结砂岩的胶结退化、孔隙率变化耦合模型，改善现有对砂岩浸水侵蚀灾变模拟方法的不足。本发明精细化再现了浸水下胶结物受到侵蚀，导致砂岩强度降低、孔隙率增大的情况，将CFD‑DEM流固耦合分析方法扩大应用到砂岩这类软弱胶结岩体在富水区涌砂灾害分析上。

本发明授权一种砂岩胶结退化的CFD-DEM耦合分析方法在权利要求书中公布了：1.一种砂岩胶结退化的CFD-DEM耦合分析方法，其特征在于，所述方法包括： 采集目标弱胶结砂岩试样，在DEM中构建离散元岩石试样模型，离散元岩石试样的各颗粒模型通过平行键模型粘结； 构建富水弱胶结砂岩侵蚀方程； 建立软弱胶结砂岩含水率与流体单元渗流速度关系的渗流控制方程； 将富水弱胶结砂岩侵蚀方程和渗流控制方程导入CFD-DEM耦合模型中； 在CFD-DEM耦合模型中，对离散元岩石试样模型进行流固耦合分析，直到达到设定的流固耦合计算次数或涌砂发生； 所述构建富水弱胶结砂岩侵蚀方程，包括： 通过键合半径乘数确定两个颗粒之间的粘结半径，并根据粘结半径确定平形键横截面的极惯性矩； 基于键合半径乘数，确定不同含水率条件下岩石的宏观强度劣化程度变化方程； 基于宏观强度劣化程度变化方程，确定不同含水量下的键合半径乘数； 根据不同含水量下的键合半径乘数，确定平行键粘结模型的平行粘结法向应力和剪切应力； 根据弱胶结砂岩流体单元颗粒间粘合接触的总体积，确定流体单元内弱胶结砂岩颗粒的实际孔隙度； 所述根据弱胶结砂岩流体单元颗粒间粘合接触的总体积，确定流体单元内弱胶结砂岩颗粒的实际孔隙度，包括： 根据两个颗粒之间的间距以及平行键横截面的截面积，得到流体单元颗粒间粘合接触的总体积； 基于流体单元颗粒间粘合接触的总体积，确定流体单元内弱胶结砂岩颗粒的真实孔隙率； 所述渗流控制方程为： ； ； 式中，t为隧道工作面的暴露时间，为弱胶结砂岩地层含水率；为弱胶结砂岩地层最大含水率；为弱胶结砂岩地层初始含水率；为地下水渗过弱胶结砂岩地层引起含水率变化的相关参数；为累计流量；为耦合计算时间步长内的累计流量；为单次耦合时间；为流体单元的渗流速度；为流体单元的横截面积。

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