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龍圖騰網恭喜湘潭大學申請的專利一種考慮積雪覆蓋影響的有砟道床離散元三維建模方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119294101B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-09發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202411414456.2，技術領域涉及：G06F30/20；該發明授權一種考慮積雪覆蓋影響的有砟道床離散元三維建模方法是由黎旭;匡佳偉;姜勝強;鄭隆宇;謝駿;譚建文設計研發完成，并于2024-10-10向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種考慮積雪覆蓋影響的有砟道床離散元三維建模方法在說明書摘要公布了：本發明屬于離散元建模與數值仿真技術領域，提供了一種考慮積雪覆蓋影響的有砟道床離散元三維建模方法，通過鐵路積雪有砟道床積雪層形貌特征來構建相應的積雪層輪廓，將該輪廓分為積雪外層和積雪侵入層，結合Fish函數顆粒位置判斷邏輯填充生成雪粒，分別可以塑造積雪在道床表面堆積以及侵入道床內部縫隙間的分布狀態。在建立鐵路積雪有砟道床模型時道砟采用擴展多面體單元模擬，充分考慮道砟顆粒的散體特性，包括對道砟形貌特征的選用、對級配分布的考慮、對道砟擴展多面體單元和雪粒球顆粒的基本物理參數以及接觸模型的設定。建立的有砟道床三維離散元模型考慮了積雪覆蓋影響，對鐵路積雪有砟軌道結構研究方面具有一定意義。

本發明授權一種考慮積雪覆蓋影響的有砟道床離散元三維建模方法在權利要求書中公布了：1.一種考慮積雪覆蓋影響的有砟道床離散元三維建模方法，其特征在于，建模步驟如下：1構建計算域，在計算域內建立一個長方體封閉區域，該長方體封閉區域正視面的長度大于等于有砟鐵路道床橫截面最大寬度，且其高度大于有砟鐵路道床橫截面最大高度；2根據道砟石形貌特征數據、孔隙率、級配數據來生成道砟顆粒擴展多面體單元數據庫，于步驟1所述的長方體封閉區域內，生成道砟顆粒擴展多面體單元堆積體，在計算每個道砟顆粒擴展多面體單元的質量時，將其近似作為球顆粒，其質量為： 其中ρ為道砟石密度，V為道砟顆粒擴展多面體單元體積，Dmin和Dmax分別為對應孔徑區間的最小孔徑和最大孔徑，在每個孔徑區間內，道砟顆粒擴展多面體單元直徑Dr的分布形式為均勻分布或正態分布；3對道砟顆粒擴展多面體單元的基本物理參數密度、彈性模量和摩擦系數進行賦值，并設置顆粒間LinearModel線性接觸模型；4通過使用激光測距儀對道床進行實地測量，獲得道床表面形貌尺寸，根據道床表面形貌尺寸刪減長方體封閉區域內的道砟顆粒擴展多面體單元，獲得有砟鐵路道床離散元模型；5通過使用激光測距儀測量道床表面積雪的表面形貌，將道床表面積雪的表面形貌轉為平面曲線，再將該平面曲線沿道床縱向延伸成曲面，侵入道床內區域的底面為一段平滑的平面曲線，沿道床縱向延伸成曲面，兩曲面對應邊兩兩相連，構成一個封閉的有砟鐵路道床三維積雪層輪廓；6在步驟5中的有砟鐵路道床三維積雪層輪廓內生成雪粒球顆粒生成時，對雪粒球顆粒的空間位置進行判別，判別雪粒球顆粒空間位置是否生成的條件為：在步驟5構建的有砟鐵路道床三維積雪層輪廓內，若雪粒球顆粒的空間位置在輪廓內則生成，若不在輪廓內，則不生成雪粒球顆粒，循環直至將整個輪廓內空間填滿，獲得積雪層離散元模型；7在步驟6中所述的生成的積雪層離散元模型中，積雪層輪廓分為積雪外層和積雪侵入層，積雪外層為道床表面及表面以上部分，積雪侵入層為道床表面以下部分；進一步地，在積雪侵入層雪粒球顆粒的生成過程中，對積雪層離散元模型中雪粒球顆粒的質心坐標進行判別，判別雪粒球顆粒質心坐標是否刪除的條件為：在積雪侵入層部分所對應的雪粒球顆粒，若雪粒球顆粒的質心坐標與道砟石顆粒的距離d，有d小于r，r為雪粒球顆粒的半徑，則刪除顆粒，若d大于等于r則保留并計算下一個顆粒，循環直至所有積雪侵入層部分的雪粒球顆粒完成識別，刪除有砟鐵路道床三維積雪層輪廓，并給雪粒球顆粒的物理屬性泊松比、彈性模量、密度賦值，顆粒間接觸模型為LinearParallelBondModel線性平行鍵接觸模型，施加重力加速度，最終獲得考慮積雪覆蓋影響的有砟道床離散元模型。

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