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龙图腾网获悉华东交通大学申请的专利基于超声导波频散特性的拱形钢管混凝土桥梁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：CN120369831B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-02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：202510867202.4，技术领域涉及：G01N29/44；该发明授权基于超声导波频散特性的拱形钢管混凝土桥梁检测方法是由陈华鹏;李苇航;王永祥;康晨曦;李浩华;罗伟兵设计研发完成，并于2025-06-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于超声导波频散特性的拱形钢管混凝土桥梁检测方法在说明书摘要公布了：本发明涉及超声导波无损检测技术领域，具体公开了基于超声导波频散特性的拱形钢管混凝土桥梁检测方法，采用“理论推导‑仿真验证‑实验分析”的方法，包括以下步骤：先基于旋转坐标系和半解析有限元法建立波动特征方程，推导导波频散方程并通过数值计算获得频散曲线，确定最优监测模态与激励频率范围；进而构建三维有限元模型进行波场数值模拟，通过理论解与仿真解的对比验证模型可靠性；随后开展超声导波检测实验，采集时域信号并提取实测频散特征；最终通过时频分析建立理论预测、数值仿真与实验数据的对比，结合误差分析验证理论模型的准确性。本发明可精准检测拱形钢管混凝土桥梁缺陷，提升复杂结构损伤识别的可靠性与实用性。

本发明授权基于超声导波频散特性的拱形钢管混凝土桥梁检测方法在权利要求书中公布了：1.基于超声导波频散特性的拱形钢管混凝土桥梁检测方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、基于拱形钢管混凝土拱形结构，建立旋转坐标系； S2、运用半解析有限元法建立拱形钢管混凝土波动特征方程，得到拱形钢管混凝土导波频散特性方程； S3、计算拱形钢管混凝土的理论波数、相速度和群速度频散曲线，分析不同频率下导波模态的振动频散特性，确定最优监测模态和激励频率范围； S4、根据S1、S2和S3构建拱形钢管混凝土结构的三维有限元模型，结合有限元建模绘制仿真频散曲线图； S5、根据S3和S4进行拱形钢管混凝土结构超声导波检测实验，导出实验数据； S6、将S5导出的实验数据进行处理，并且将实验数据与仿真、理论数据对比分析； S1中的旋转坐标系如下： 将笛卡尔坐标系中的任意点用准圆柱坐标系表示，如公式（1）所示： （1）； 其中，表示笛卡尔坐标系点的坐标，表示点到轴的垂直距离即径向坐标，表示与轴正方向的夹角即方位角，为点在准圆柱坐标系的轴向坐标，为极坐标半径，为圆心角； S2中，运用半解析有限元法建立拱形钢管混凝土波动特征方程，半解析有限元法的数学模型适用于真空中的波导介质传播的应力波，该方法适用于任意复杂截面，考虑有限元单元由平面上的小四边形和方向上的弯曲边组成； 应变与简谐位移的关系表示为： （2）； 式中，L为微分算子，表示与轴正方向的夹角即方位角，为点在准圆柱坐标系的轴向坐标，、、 方向上的微分算子，表示对求导，表示对 求导； 整理得出应变矩阵如下： （3）； 式中，、为应变矩阵，N表示为形函数，、表示在和方向上的形式函数； 对于粘弹性波导介质，矩阵C为复数矩阵以描述材料的阻尼特征，忽略阻尼时，材料刚度矩阵C为： （4）； 式中，C为材料刚度矩阵，E为弹性模量，为泊松比； 材料本构关系为： （5）； 式中，为应力；为应变； 得到拱形钢管混凝土导波频散特性方程，如公式（6）所示： （6）； 式中，为圆频；、和是系统刚度矩阵；M是系统质量矩阵；是全局节点位移矢量；为波数；为虚数。

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