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龙图腾网恭喜湖南省计量检测研究院申请的专利一种地表水与软土路基土壤耦合的流固耦合数值仿真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：CN119808428B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04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：202510281421.4，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种地表水与软土路基土壤耦合的流固耦合数值仿真方法是由曾渭贤;郭世涵;汤灏;朱先迪;王飞龙设计研发完成，并于2025-03-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种地表水与软土路基土壤耦合的流固耦合数值仿真方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种地表水与软土路基土壤耦合的流固耦合数值仿真方法，包括：设置仿真时间和时间步长，将采集的地表水数据以及路基土壤的物理性质参数输入仿真模型；建立地表水与土壤的耦合作用方程：通过包含边界条件的Stokes方程描述地表水的运动，通过Biot方程描述土壤，通过交界面条件将所述Stokes方程和Biot方程进行耦合，得到耦合系统；构造Robin边界条件，通过拉格朗日‑欧拉方法将所述耦合系统重构并解耦；当达到仿真时间时结束仿真，输出路基的形变位移、渗透流压力和渗透流速度，用于判断路基的稳定性。本发明解决了根据地表水与软土路基耦合作用进行稳定性判断存在难度、耗费大量资源的问题。

本发明授权一种地表水与软土路基土壤耦合的流固耦合数值仿真方法在权利要求书中公布了：1.一种地表水与软土路基土壤耦合的流固耦合数值仿真方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、设置仿真时间T和时间步长Δt，当前时刻t初始为0，将采集的地表水的水位平均高度h 0和水面速度v，以及路基土壤的物理性质参数输入仿真模型，所述路基土壤的物理性质参数包括：柔性植被的lame常数μ s 和λ s 、约束的单位存储系数C 0、渗透率张量κ、地基密度ρ p 以及Beavers-Joseph条件系数； S2、建立地表水与土壤的耦合作用方程；S2包括： S21、根据流体的粘性力、压力梯度与体积力符合动量守恒定律，以及流体的流入与流出符合质量守恒定律，构建包含边界条件的Stokes方程描述地表水的运动；所述Stokes方程包括： 所述边界条件：其中，σ f 为流体的应力，为流体的应变张量，ρ f 为流体的密度，μ f 为流体的粘度系数，u f 为流体速度，p f 为流体压强，f f 为源项，为梯度算符，为对σ f 求散度，I为单位矩阵，为流体所在的区域，Г1为流体计算区域的上表面，Г2为流体计算区域的左表面，Г3为流体计算区域的右表面，y为Г2上每个点的纵坐标，为Г3面的单位外法向量； S22、将土壤作为多孔弹性模型，根据多孔弹性模型的弹性方程，以及多孔弹性介质体积的变化速率等于渗透流速度的散度、饱和土中水的渗透流速度与压力梯度之间的线性关系，结合所述路基土壤的物理性质参数，构建Biot方程描述土壤； S23、通过交界面条件将所述Stokes方程和Biot方程进行耦合，得到耦合系统； S3、构造Robin边界条件，通过拉格朗日-欧拉方法将所述耦合系统重构并解耦； S4、判断当前时刻t是否大于等于设置的仿真时间T，若是，则仿真结束，进入步骤S5，否则，t=t+Δt，返回步骤S3； S5、结束仿真，输出路基的形变位移、渗透流压力和渗透流速度u p ，用于判断路基的稳定性。

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