项目名称：大跨复杂在役钢桥结构磁力耦合应力无损检测系统及应用技术
完成单位：西安石油大学、西安建筑科技大学、
陕西交通职业技术学院、长安大学、西京学院
完成人：翁光远、王社良、杨云峰、代建波、熊二刚、
张煜敏、徐晋、石韵、朱熹育、吕刚
项目主要内容：（800字以内）
随着经济和科技的发展，钢结构桥梁向着更长、更大、更柔的方向发展，桥型也趋复杂，在服役期内受荷载变化、环境腐蚀、偶然作用等因素的影响，损伤积累和局部应力集中对钢桥结构运营产生严重的安全隐患，而传统的检测技术又难以在线无损直接得出在役钢桥结构构件的实时应力。为此，在国家自然科学基金、交通运输部科技计划、陕西省重点研发计划、陕西省自然科学基金等10多项项目的持续支持下，项目组经过16年的理论探索、试验研究、现场测试和应用推广，形成了“大跨复杂在役钢桥结构磁力耦合在线无损应力检测系统及应用技术”。主要内容如下：
（1）提出了磁力耦合应力检测的理论方法。针对传统磁性无损检测难以直接得到在役结构应力的局限性，研究了桥梁结构钢的磁力学特性、磁化机制、磁力耦合效应，揭示了应力诱发磁畴结构运动变化的机理，分析了磁参量与应力变化的关系，分别提出了基于励磁和既有磁性的2种应力检测理论方法，建立了不同材质、截面、受力形式的磁力耦合应力检测理论模型58种。
（2）集成了磁力耦合应力在线检测系统。针对结构服役环境、构件特征、受力特点，提出了大跨钢桥结构励磁、磁感测试、磁力耦合分析的方法，研制了励磁装置样机、磁感测试装置样机、数据采集装置、磁干扰屏蔽装置，采用ANSYS二次开发语言APDL及MATLAB编制了相应的磁力耦合分析程序，集成了复杂服役环境下大跨钢桥结构的磁力耦合应力检测系统。
（3）开发了磁力耦合应力检测仿真和试验平台。利用FLUX电磁仿真软件、ANSYS有限元分析软件、自编程序软件等建立了荷载-应力-感应磁通量、荷载-应力-磁化强度、应力-磁化强度-感应磁通量、应力-既有磁性4种磁力耦合应力检测仿真试验平台；发明了交变式可调电源励磁装置、TD8900磁通感应装置，优化了试验荷载加载方法，搭建了大跨钢桥结构磁力耦合应力检测的模拟试验平台。
（4）研制了磁力耦合应力检测技术工程应用方法。针对大跨钢桥结构构件的受力特征，先后设计制作了试验模型结构112种，发明了适应复杂服役环境的磁力耦合式应力检测系统工程应用方法，并对西藏澜沧江拱桥钢吊杆、咸阳渭河二号桥斜拉索、赣深高铁（GSSG-3）在建钢桁架桥面系等进行了现场测试。
项目针对磁力耦合应力检测理论应用技术的基础性、前瞻性、应用性问题开展研究，成果被20家专门从事工程结构检测与安全鉴定的机构采用，据不完全统计，近三年产生经济效益达20644万元；发表论文128篇，SCI/EI收录32篇；授权发明专利4件、实用新型专利15件；成果被引入相关企业技术标准。依托项目研究，培养博士12名、硕士34名。研究成果促进了钢桥结构无损检测和健康监测领域新理论、新技术的应用，取得了显著的社会、经济效益。
主要知识产权目录(15篇代表作及专利、计算机软件著作权等)：
主要论文专著目录（限15条）
序号
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论文专著名称
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刊名
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作者
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年卷页码（xx年xx卷xx页）
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发表时间
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通讯作者
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第一作者
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1
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多点激励下磁控形状记忆合金主动控制系统试验研究
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振动工程学报
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刘洋,翁光远,王社良
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2017,30:1022-1028
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2017.12
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翁光远
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刘洋
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2
|
磁控形状记忆合金主动控制系统及试验研究
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振动与冲击
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翁光远,王社良
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2013,32:43-48
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2013.01
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翁光远
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翁光远
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3
|
基于BP神经网络的结构损伤识别方法研究
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华中科技大学学报(城市科学版)
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翁光远,王社良
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2009,26:16-18+22
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2009,06
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翁光远
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翁光远
|
4
|
Magnetic Shape Momory Alloy and Application in Structural Vibration Control
|
Advanced Materials Research
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Weng guangyuan, Wang sheliang
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2009,31:187-190
|
2009,08
|
Weng guangyuan
|
Weng guangyuan
|
5
|
尺寸效应对磁滞回和磁化强度影响的试验研究
|
土木工程学报
|
王社良,张博,熊二刚
|
2010,43:269-274
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2010.12
|
王社良
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王社良
|
6
|
Experimental study on magnetomechanical coupling effect of Q235 steel tubular member specimens
|
Transactions of Nonferrous Metals Society of China
|
XIONG Er-gang, WANG She-liang, ZHANG Jun-feng3, ZHANG Qian
|
2009,19:616-621
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2009,12
|
XIONG Er-gang
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XIONG Er-gang
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7
|
Research on Magnetomechanical Coupling Effect of Q235 Steel Member Specimens
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Journal of Shanghai Jiaotong University(Science)
|
XIONG Er-gang, WANG She-liang, MIAO xiao-yu
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2012,17:605-612
|
2012,10
|
XIONG Er-gang
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XIONG Er-gang
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8
|
钢材磁通量与应力关系的磁力学模型及试验研究
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哈尔滨工程大学学报
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熊二刚,王社良,赵均海,高志华,李波
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2011,32:294-297
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2011,03
|
熊二刚
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熊二刚
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9
|
公路桥梁拉索式连梁装置设计参数化研究
|
振动与冲击
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张煜敏,刘健新,赵国辉
|
2011,30:195-198+204
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2011,03
|
张煜敏
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张煜敏
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10
|
Research on Bridge Damage-Reduction Seismic Performance with Variable Parameter Cable-Unseating Prevention Devices
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Applied Mechanics and Materials
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Zhang Yu-min,Qin Xing-xu
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2014,638:977-982
|
2014,09
|
Zhang Yu-min
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Zhang Yu-min
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11
|
磁控形状记忆合金在结构振动控制中的应用研究
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西安建筑科技大学学报(自然科学版)
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翁光远,王社良,王占锋
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2010,42:631-636
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2010,10
|
翁光远
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翁光远
|
12
|
铁磁材料磁通量变化与应力关系的磁力学模型
|
广西大学学报(自然科学版)
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熊二刚,王社良,张倩
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2009,34:599-602
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2009,10
|
熊二刚
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熊二刚
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13
|
Buckling of an elastic plate in a uniform magnetic field
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西安建筑科技大学学报(自然科学版)
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X IONG Er-gang , WA NG She-liang , Z HA NG Qian , DI NG Yi-jie
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2006,04:533-537
|
2006,08
|
X IONG Er-gang
|
X IONG Er-gang
|
14
|
磁控形状记忆合金作动器设计及其控制效果
|
噪声与振动控制
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翁光远,王社良
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2012,32:157-162
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2012,02
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翁光远
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翁光远
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15
|
钢结构磁性无损检测理论与应用研究
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中国科技论文在线
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王社良,熊二刚
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2008,07:492-496
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2008,07
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王社良
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王社良
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主要知识产权证明目录（限10条）
知识产权类别
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知识产权具体名称
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国家
（地区）
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授权号
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授权日期
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证书编号
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权利人
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发明人
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专利有效状态
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发明专利
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基于磁控形状记忆合金的建筑物防震系统及其感应控制方法
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中国
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ZL201210135317.7
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2016.03.02
|
1970687
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翁光远
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翁光远；罗娟；冯冀岩；史望聪；崔杰；刘洋
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有效
|
发明专利
|
一种超磁致伸缩抗震控制装置
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中国
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ZL200910219589.3
|
2012.09.26
|
1048639
|
西安建筑科技大学
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王社良；代建波；赵详；马乾瑛
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有效
|
实用新型专利
|
一种基于磁力耦合效应的钢桥检测装置
|
中国
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ZL201620171422.X
|
2016.07.27
|
5379027
|
翁光远
|
翁光远；刘洋；罗娟；张丽萍；张鹏
|
有效
|
实用新型专利
|
一种钢材应力检测装置
|
中国
|
ZL201620170696.7
|
2016.07.27
|
5374030
|
翁光远
|
翁光远；刘洋；罗娟；张丽萍；张鹏
|
有效
|
实用新型专利
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磁控形状记忆合金测定装置
|
中国
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ZL201220196075.8
|
2013.01.02
|
2612590
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翁光远
|
杨云峰；张鹏；穆海平；郭红兵；魏锋；郗锋；冯新军；张武平
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有效
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实用新型专利
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基于磁控形状记忆合金的位移形变物理传感器
|
中国
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ZL201220190528.6
|
2013.01.02
|
2609538
|
翁光远
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翁光远；吴潮玮；王万平；张俊斌；账本平；周庆华
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有效
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实用新型专利
|
材料科学形变控制装置
|
中国
|
ZL201220190504.0
|
2012.11.28
|
2524995
|
翁光远
|
翁光远；王占锋；张丽萍；刘洋；张省侠；邹艳琴
|
有效
|
实用新型专利
|
一种形状记忆合金大变形传位移感器
|
中国
|
ZL201020256832.7
|
2011.01.26
|
1680654
|
西安建筑科技大学
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王社良；代建波；赵详；马乾瑛
|
有效
|
实用新型专利
|
一种合页型SMA耗能阻尼器
|
中国
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ZL201720010085.0
|
2017.07.18
|
6309848
|
西京学院
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徐晋；路程；张明明
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有效
|
实用新型专利
|
一种土木工程施工用测量装置
|
中国
|
ZL201621403891.6
|
2016.12.20
|
6195488
|
西京学院
|
徐晋
|
有效
|
备注：请10月21日前将项目公示信息发送至邮箱kjcyk@xsyu.edu.cn，公示后的项目信息不能再变。
