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龙图腾网获悉山东大学申请的专利一种盾构滚刀结构优化方法、系统、电子设备及存储介质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：CN116738537B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05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：202310655792.5，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种盾构滚刀结构优化方法、系统、电子设备及存储介质是由杨为民;宋选;王美霞;张志远;白逸凡;王森巍;田聪;刘浪设计研发完成，并于2023-06-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种盾构滚刀结构优化方法、系统、电子设备及存储介质在说明书摘要公布了：本发明公开了一种盾构滚刀结构优化方法、系统、电子设备及存储介质，涉及盾构施工领域。该方法包括：通过岩石的物理学参数和本构参数构建岩石HJC本构模型；选取滚刀结构优化的敏感因素，并构建滚刀模型；基于有限元软件LS‑DYNA开展滚刀破岩数值模拟，得到滚刀切削时所受反力和压碎岩石体积；采用XGBoost算法构建破岩比能预测模型和滚刀磨损预测模型；以破岩比能预测模型和滚刀磨损预测模型作为目标优化函数，以敏感因素为决策变量，使用NSGAⅡ方法进行多目标优化，获取最优解；最优解为最优滚刀参数；基于最优滚刀参数确定最优的滚刀结构。本发明以一种低成本的方式实现滚刀破岩效率和磨损的预测与多目标优化，为盾构施工前的滚刀选型与掘进参数选择提供指导。

本发明授权一种盾构滚刀结构优化方法、系统、电子设备及存储介质在权利要求书中公布了：1.一种盾构滚刀结构优化方法，其特征在于，包括： 通过岩石的物理学参数和本构参数构建岩石HJC本构模型；所述物理学参数包括：岩石密度、抗压强度、弹性模量、泊松比、剪切模量和体积模量；所述本构参数包括：应变率效应参数、极限面参数、压力参数和损伤参数； 选取滚刀结构优化的敏感因素，并构建滚刀模型；所述敏感因素包括刀刃圆角、刀刃宽度和刀具贯入度； 将所述滚刀模型与所述岩石HJC本构模型导入有限元软件LS-DYNA中，开展滚刀破岩数值模拟，得到滚刀切削时所受反力和压碎岩石体积；所述滚刀切削时所受反力包括：滚动力、法向力和侧向力； 基于所述敏感因素、所述滚刀切削时所受反力和所述压碎岩石体积，采用XGBoost算法构建破岩比能预测模型和滚刀磨损预测模型； 以所述破岩比能预测模型和所述滚刀磨损预测模型作为目标优化函数，以所述敏感因素为决策变量，使用NSGAⅡ方法进行多目标优化，获取最优解；所述最优解为最优滚刀参数； 基于所述最优滚刀参数确定最优的滚刀结构。

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