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龙图腾网获悉江汉大学申请的专利一种崩塌落石冲击作用对地下管道破坏效应的分析方法及系统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：CN120087020B 。

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：202411877577.0，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种崩塌落石冲击作用对地下管道破坏效应的分析方法及系统是由蒋楠;谢先启;刘杨;姚颖康;贾永胜;孙金山;陈国庆;杨锋;何如;吕国鹏设计研发完成，并于2024-12-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种崩塌落石冲击作用对地下管道破坏效应的分析方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种崩塌落石冲击作用对地下管道破坏效应的分析方法及系统，该方法包括确定塌落体参数、管道参数和土体参数；构建塌落体模型和地下管道模型，将地下管道模型放入到土体模拟组件上的沟槽中；在地下管道模型内部、土体模拟组件的内部和表面布置数据监测系统，利用数据监测系统实时采集塌落体的运动轨迹、塌落体与管道接触的瞬间形态变化、管道表面的变形过程、管道与土体的应变、变形，并在控制系统中对数据进行实时分析；根据分析结果得到破坏效应情况，完成崩塌塌落体冲击作用对地下管道破坏效应的分析。本发明有助于全面了解地下管道在崩塌落石冲击下的脆弱性，为制定针对性的防护措施提供科学依据。

本发明授权一种崩塌落石冲击作用对地下管道破坏效应的分析方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种崩塌落石冲击作用对地下管道破坏效应的分析方法，其特征在于，包括： S1、对数据监测系统进行校准和调试，并确定塌落体参数、管道参数和土体参数； S2、构建塌落体模型1和地下管道模型2，将地下管道模型2放入到土体模拟组件上的沟槽中； S3、在地下管道模型2的内部、土体模拟组件的内部和表面布置数据监测系统，利用数据监测系统实时采集塌落体的运动轨迹、塌落体与管道接触的瞬间形态变化和管道表面的变形过程的图像，并在控制系统中对图像数据进行实时分析；其中，数据监测系统包括高速摄像机、应变片3、振动测试仪6和土压力计7； S4、利用数据监测系统获取管道和土体的应变、变形，并在控制系统中对数据进行实时分析；根据采集到的数据，得到当管道受到外力垂直冲击时，管道所受的应变以环向应变为主，轴向应变为辅，在冲击轴线上，管道先是受压状态再转换为受拉状态，管道上受到的冲击力以冲击轴线为中心呈连续的椭圆形分布； S5、根据分析结果得到破坏效应情况，完成崩塌塌落体冲击作用对地下管道破坏效应的分析；具体为： 根据能量守恒原理计算塌落体的触底冲击力pmax，具体公式为： ； 其中，表示土体的拉梅常数，，E1表示土体弹性模量，表示土体泊松比；m表示塌落体的质量；H表示塌落体的掉落高度； 根据赫兹接触理论计算塌落体对地面冲击的土体应力，具体公式为： ； 其中，r表示塌落体的等小半径，； 进而得到土体受到冲击时的地表应力和地下管道模型2最大应力的拟合关系式，具体为： =； 当管道允许的极限应变超过管道受到冲击时的最大应变时，使得管道不遭到破坏，具体表达式为： ； ； 其中，表示允许管道受到冲击时的极限应力，表示管道受到冲击时的应力，E表示管道的弹性模量。

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