北理工给北京新机场当“骨科大夫”

下穿高铁，上落飞机，能把鸟巢全装下。北京新机场，又名“北京首都第二机场”是世界上最大、最雄伟的机场。预计2019年10月正式投入使用。

北京新机场的钢结构极为复杂，由6万多根钢架、1万多个连接球、5万多吨用钢量、8组C型柱支撑组成，令人称奇，又将是一处工程典范。

大量的钢结构，就如同是新机场的骨架，而在钢结构建设中，有一种威胁结构安全的因素叫“残余应力”。钢结构越多，残余应力影响就越大，因此，找出相应对策，一直是工程建设的重要内容，对于保障生产、稳定钢结构质量等方面具有极其重要的意义。

消除残余应力，就如同为钢结构做个骨科检查和治疗，及时地检测出钢结构件中残余应力的大小、方向，然后根据检测数据的大小以及危害程度采取有效的措施（比如残余应力的调控技术），很好地处理由于焊接产生的应力变形，以增加钢结构件的使用寿命。

那么，谁有本事为北京新机场如此大体量的钢结构做“骨科大夫”？北京理工大学检测与控制研究所自主研发的残余应力超声无损检测系统。

在北京新机场整个施工建设过程中，北京理工大学检测与控制研究所自主研发的残余应力超声无损检测系统，对6万多根钢架和1万多个连接球组成的庞大钢结构进行了残余应力的检测，根据检测数据分析北京新机场整体结构载荷，最终得出结论其受力状态和安全性完全符合设计的要求。

北理工残余应力超声无损检测系统可是这个领域内响当当的字号。目前正在建设之中的三官堂钢构大桥，它的残余应力检测同样采用的是北京理工大学检测与控制研究所自主研发的残余应力超声无损检测系统。同时，北京理工大学检测与控制研究所自主研发的残余应力状态闭环调控系统，还对大桥结构中存在残余应力的钢板原材料进行了残余应力的调控。

还有西气东输管道焊接残余应力检测、高铁铁轨焊接残余应力检测与消除、齿轮齿根残余应力检测、某型号涡轮盘残余应力自动扫查……只能说，厉害了，北理工！

下面是科普时间——

这么厉害的系统，工作原理是怎样的？

当纵波波动和传播方向与残余应力方向一致时，纵波对残余应力最敏感。

简单来说，残余应力超声无损检测系统，利用超声临界折射纵波对构件表面和亚表面的切向残余应力敏感的特殊性、以及体波对法向残余应力的敏感性，可以量化检测构件内部三维方向的残余应力。

超声检测方法具有高分辨率、高渗透力和无损的特点，因此得到了广泛应用。

这套检测技术，就是来自我们北京理工大学机械与车辆学院检测与控制研究所徐春广教授团队。徐春广，教授，博士生导师，教育部新世纪人才，先进加工技术国防重点学科实验室主任。团队长期从事超声无损检测与控制理论和技术研究，主持完成了多项国家重大专项、国家自然基金重点项目、国家国际合作重点项目等多项科研项目，获得多项科技奖励。

除此之外，针对大型复杂曲面的金属和复合材料构件的无损检测与评估难题，徐春广教授团队设计出了机械手无损检测技术，在航空发动机叶片、航天大型构件、军用车辆复杂构件的高效无损检测方面得到广泛应用。