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龙图腾网获悉山东大学申请的专利一种磨料水射流-滚刀联合破岩切割性能预测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：CN116451418B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-01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：202310138984.9，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种磨料水射流-滚刀联合破岩切割性能预测方法及系统是由李彪;张建成;张波;胡蒙蒙;谷刘琪;于虎;黄闯;刘桐源;徐彬设计研发完成，并于2023-02-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种磨料水射流-滚刀联合破岩切割性能预测方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供了一种磨料水射流‑滚刀联合破岩切割性能预测方法及系统，获取前方岩石物理性质参数，根据已知岩石物理性质参数的类别，选取对应的磨料水射流切深预测模型；利用所述模型，基于岩石物理性质参数以及作业参数，预测磨料水射流的切割深度；基于CSM模型计算破岩力合力，对其进行分解，得到滚刀破岩法向力和滚动力；根据所述法向力、滚动力，结合贯入度和切缝深度，建立联合破岩力与CSM破岩力之间的关系；利用所述关系，根据作业参数，得到联合破岩力预测结果。具有较好的应用前景。

本发明授权一种磨料水射流-滚刀联合破岩切割性能预测方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种磨料水射流-滚刀联合破岩切割性能预测方法，其特征是，包括以下步骤： 获取前方岩石物理性质参数，根据已知岩石物理性质参数的类别，选取对应的磨料水射流切深预测模型； 利用所述磨料水射流切深预测模型，基于岩石物理性质参数以及作业参数，预测磨料水射流的切割深度； 基于CSM模型计算破岩力合力，对其进行分解，得到滚刀破岩法向力和滚动力；根据所述法向力、滚动力，结合贯入度和切缝深度，建立联合破岩力与CSM破岩力之间的关系； 利用所述关系，根据作业参数，得到联合破岩力预测结果； 基于CSM模型计算破岩力合力的具体过程包括： 式中，Ft为滚刀的合力；R为滚刀的半径；T为滚刀的刃宽；ψ为刀刃压力分布系数，其随着刀刃宽度的增加取值愈来愈小；φ为岩石与盘形滚刀之间的接触角；P0为基础压力；为岩石的单轴抗压强度；为岩石的抗拉强度；S为刀间距；C为常数；P为滚刀贯入度； 根据所述法向力、滚动力，结合贯入度和切缝深度，建立联合破岩力与CSM破岩力之间的关系的具体过程包括： 式中，FnCM和FrCM为CSM模型计算获得的完整切割模式时滚刀破岩力；Fnc和Frc为联合破岩时滚刀法向力和滚动力；P为贯入度；H为切缝深度；gP，H为联合破岩力与完整模式破岩力之间的关系函数； 所述联合破岩力与完整模式破岩力之间的关系函数根据切割模式的不同而不同，切割模式包括同轨迹模式和异轨迹模式，同轨迹模式表示磨料水射流在刀盘上的切割轨迹与滚刀的切割轨迹重叠，异轨迹模式表示两者的切割轨迹不相同； 不同模式的关系函数为： 式中，FnCM和FrCM为CSM模型计算获得的完整切割模式时滚刀破岩力；FnSM和FrDM分别为同轨迹模式、异轨迹模式联合破岩时滚刀法向力和滚动力；P为贯入度；H为切缝深度，ai和ci分别为系数，i=1或2。

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