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中国海洋大学刘小丽获国家专利权

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龙图腾网获悉中国海洋大学申请的专利一种波浪作用下海底沉积物内部侵蚀再悬浮量的预测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:CN120030265B

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09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:202510120217.4,技术领域涉及:G06F17/11;该发明授权一种波浪作用下海底沉积物内部侵蚀再悬浮量的预测方法是由刘小丽;陈璐;叶陶灵;马翠莹设计研发完成,并于2025-01-25向国家知识产权局提交的专利申请。

一种波浪作用下海底沉积物内部侵蚀再悬浮量的预测方法在说明书摘要公布了:本发明提供了一种波浪作用下海底沉积物内部侵蚀再悬浮量的评估预测方法,基于沉积物颗粒的质量守恒方程、侵蚀本构方程和渗流连续方程,考虑波浪作用下海床孔隙水压力的累积对沉积物内部侵蚀过程的影响,同时考虑内部侵蚀导致的海床土物理性质变化对海床累积孔隙水压力发展过程的影响,构建了波浪作用下海床累积响应‑内部侵蚀耦合数学模型,并利用有限元方法进行求解,获得海床累积孔隙水压力、孔隙率、悬浮细颗粒体积浓度和受侵蚀细颗粒质量的发展变化。本发明定量评估波浪作用下海底沉积物内部细颗粒随渗流向外迁移的质量,以及沉积物内部侵蚀过程的时空演化特征与规律,从而可以对海床稳定性及海底沉积物内部侵蚀再悬浮特征进行定量预测分析。

本发明授权一种波浪作用下海底沉积物内部侵蚀再悬浮量的预测方法在权利要求书中公布了:1.一种波浪作用下海底沉积物内部侵蚀再悬浮量的预测方法,其特征在于,具体包括以下步骤: S1、基于沉积物颗粒的质量守恒方程、侵蚀本构方程以及渗流连续方程,构建波浪作用下海床累积响应-内部侵蚀耦合数学模型,即偏微分控制方程组;根据实际的波浪条件及海床土性质,确定并输入波浪参数、海床土体参数及侵蚀模型参数,初始计算时间t=0; S2、基于波浪作用下海床累积响应-内部侵蚀耦合模型的控制方程,利用有限元方法求解,以获得t=t+Δt时刻每个节点处悬浮细颗粒的体积浓度cfs、孔隙率φfm和累积孔隙水压力pfm,并利用内部侵蚀本构方程,计算每个节点处从初始时刻至t时刻被侵蚀掉的细颗粒的质量百分比Fer; S3、基于t时刻计算得到的累积孔隙水压力pfm,利用液化判别准则对海床进行液化判别,若海床发生液化,执行步骤S4;若未液化,则返回步骤S2,计算下一时刻t=t+Δt的悬浮细颗粒体积浓度cfs、孔隙率φfm、累积孔隙水压力pfm和受侵蚀细颗粒的质量百分比Fer; S4、根据液化判别结果,将海床分为液化区和未液化区,更新液化区的深度,根据液化土体特征,将液化区的初始孔隙率φ0设置为沉积物的最大孔隙率; S5、对于液化区,其累积孔隙水压力保持液化发生时的数值不变,基于内部侵蚀控制方程,计算求解t=t+Δt时刻的悬浮细颗粒体积浓度cfs、孔隙率φfm和受侵蚀细颗粒的质量百分比Fer;同时,更新海床未液化区的相关变量,并继续利用海床累积响应-内部侵蚀耦合控制方程,求解t=t+Δt时刻未液化区的悬浮细颗粒体积浓度cfs、孔隙率φfm、累积孔隙水压力pfm和受侵蚀细颗粒的质量百分比Fer; S6、根据累积孔隙水压力计算结果,进行液化判别,确定液化深度;计算不同时刻单位面积,即每平米,海床在波浪作用下随渗流向外迁移的细颗粒累积质量Mt,即为波浪作用时间下沉积物内部侵蚀再悬浮量的预测结果,并计算海床不同深度处土体内部侵蚀速率和海床某一深度处不同时刻土体内部侵蚀速率,综合分析沉积物内部侵蚀量的时空演化特征; S7、根据波浪作用时间,判断计算模拟时间t是否达到了计算终止时间,若未达到计算时间,则返回步骤S4继续计算,若达到计算时间则结束计算。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人中国海洋大学,其通讯地址为:266100 山东省青岛市崂山区松岭路238号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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