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龙图腾网获悉天津大学;浙江合萨科技有限公司申请的专利一种基于超声导波的钢绞线通断及覆冰检测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：CN115166036B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27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：202210796365.4，技术领域涉及：G01N29/04；该发明授权一种基于超声导波的钢绞线通断及覆冰检测方法是由刘洋;张鸿燕;房文伟;李健;曾周末设计研发完成，并于2022-07-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于超声导波的钢绞线通断及覆冰检测方法在说明书摘要公布了：本发明提出了一种基于超声导波的钢绞线通断及覆冰检测方法，其步骤为：首先，将根据钢绞线的边界条件和材料特性建立的波动控制方程转化为特征方程，并引入Floquet周期性边界条件进行简化；其次，基于有限元仿真软件COMSOL的特征频率求解器对简化后的特征方程进行求解，得到笛卡尔坐标系下的波数‑频率关系；然后，将钢绞线的几何结构进行数学抽象，建立扭转坐标系；将笛卡尔坐标系下的波数‑频率关系转换为扭转坐标系下的波数‑频率关系，并绘制超声导波在钢绞线中传播的频散曲线；最后，根据所求的频散曲线选择导波模态和检测频率，实现钢绞线的通断和覆冰检测。本发明的频散特性分析方法简单，模型建立容易；检测模式选择准确、检测精度高。

本发明授权一种基于超声导波的钢绞线通断及覆冰检测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于超声导波的钢绞线通断及覆冰检测方法，其特征在于，其步骤如下： 步骤一：根据钢绞线的边界条件和材料特性建立导波传播的Navier波动控制方程； 步骤二：基于有限元理论将导波传播的Navier波动控制方程转化为特征方程，并引入Floquet周期性边界条件简化特征方程； 步骤三：基于有限元仿真软件COMSOL的特征频率求解器对简化后的特征方程进行求解，得到笛卡尔坐标系下的波数-频率关系； 步骤四：将钢绞线的几何结构进行数学抽象，建立扭转坐标系； 所述扭转坐标系的构建方法为： S41、将钢绞线的几何结构进行数学抽象； 钢绞线是由多根钢丝螺旋缠绕而成的钢丝绳，外围钢丝绳紧密缠绕在中间钢丝绳周围，常见的钢绞线为七股钢绞线，其外围螺旋钢丝绳的几何结构可用圆柱螺旋线描述： 其中，为笛卡尔坐标系下的螺旋变量；L为螺旋线的节距；t∈[0,l]，为螺旋节距L对应的弧长；R为螺旋中心线的螺旋半径；为不同外围螺旋线的起始相位角，n＝1,...,6；螺旋铺设角α'为对于螺旋线而言，曲率为挠率为 S42、建立适用于钢绞线的扭转坐标系； 基于Frenet-Serret准则，螺旋中心线的切线Tt、法线Nt和副法线Bt的单位向量为： 其中，eX、eY、eZ均表示笛卡尔坐标系下的标准正交基； 建立正交基为N,B,T的螺旋坐标系，在螺旋坐标系的基础上建立同时适用于外围螺旋钢丝绳线和中心直钢丝绳的扭转坐标系，与螺旋坐标系相比进行了以下改变： 扭转坐标系的标准正交基为： 其中，为扭转坐标系下的螺旋变量，ex、ey、ez均表示扭转坐标系下的标准正交基； 步骤五：将笛卡尔坐标系下的波数-频率关系转换为扭转坐标系下的波数-频率关系，并根据扭转坐标下的波数-频率关系得到相速度和群速度，由相速度和群速度绘制超声导波在钢绞线中传播的频散曲线； 步骤六：根据所求的频散曲线选择导波模态和检测频率，实现钢绞线的通断和覆冰检测。

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