残余应力检测技术的专利分析(2)

4 残余应力检测方法专利分布及核心专利分析

核心专利在技术发展过程中往往起到关键性作用，通过分析核心专利可以快速了解一个领域的研究重点。在选取核心专利时，主要参考被引用次数和同族数量两个指标，一般而言，被引频次越高，说明该专利的技术含量越高，同族专利数量越大说明该专利的市场经济价值越高。通过分析发现，在残余应力有损检测法中，与盲孔法有关的专利最多，在残余应力无损检测法中，与X射线衍射法有关的专利最多。一方面说明科研人员对这两种检测方法研究兴趣最大，研究程度最深，另一方面也说明这两种检测方法获得的回报最好，研究最为成熟，这也与它们适用范围广、检测精度高、操作简便的优点相对应。

5 残余应力检测技术发展阶段分析

第一阶段（1969-1985）为起步期，该阶段属于残余应力检测技术的起步阶段，涉及的技术手段主要是钻孔法、X射线法、磁测法等。此后残余应力检测技术成为一个热点，并越来越受到研究人员的关注。第二阶段（1986-2008）为快速发展期。在该阶段，残余应力检测技术的研究得到了高度重视，并涌现出了越来越多的残余应力检测方法，如环芯法、逐层铣削法、裂纹柔度法、中子法、脉冲检测法等，这些方法日益成熟并逐渐成为标准化的检测方法。第三阶段（2008年至今）为全面发展期。在该阶段，随着全球制造业的高速发展以及我国工业化程度的进一步加深，越来越多的国家和科研人员投入到这一领域的研究中，使得残余应力检测技术得到进一步发展，特别是通过在传统检测技术的多个技术特征上进行不断改进，大大提高了残余应力的检测精度。

6 结语

本文在介绍残余应力检测相关背景技术的基础上，通过分别在全球专利数据库和中文专利数据库中进行检索，获取了与残余应力检测技术相关的各项专利，接着选取相应指标参数，针对上述数据开展统计与分析，重点关注了本领域的技术发展走向以及主要申请人等信息，实现了对残余应力检测技术专利申请状况和相关技术手段的全面掌握。

[1]史亦伟.航空材料与制件无损检测技术新进展[M].北京：国防工业出版社，2014.

[2]董丽红，汪勇，郭伟玲.应力测试技术及在再制造工程领域的应用[J].国防工业，2014.

据不完全统计，航空航天、军工核电、石油化工等行业的机械装备失效，超过50%源于其组成构件的局部或整体失效，其中残余应力是影响甚至决定构件安全性能的关键因素。充分了解残余应力产生的机理并掌握残余应力检测方法对于充分利用残余应力的有益面，避免残余应力带来的危害以及改进加工工艺确保安全生产是十分有意义的[1][2]。本文以残余应力检测领域的专利申请作为分析对象，基于德温特世界专利索引数据库（DWPI）专利数据库和中国专利检索系统文摘数据库（CPRSABS），通过对1986年1月1日至2017年12月31日公开的发明和实用新型专利进行检索、筛选、统计和分析，获得了分析全球及中国范围内关于残余应力检测领域专利申请趋势、IPC分布，并重点分析了残余应力的重要申请人、核心专利、典型技术方案等信息。1 国内外专利申请量趋势分析通过专利库检索得到有关国内外专利申请的分析数据样本，经过人工筛选去噪，最终得到涉及残余应力检测的专利数据样本共1017篇（国内申请482篇，国外申请535篇）。通过分析数据发现：科研人员对残余应力检测技术的研究总体呈现上升趋势。残余应力检测技术的专利申请最早起源于20世纪60年代，在技术发展初期，由于对残余应力的研究还不成熟，因此，1969-1985年间申请量很小，从1986年后申请量才开始曲折上升。而在中国国内，由于对残余应力的研究起步较晚，2008年以前仅有少量专利申请，2008年以后开始出现爆炸式增长，到2012年后，国内残余应力检测技术专利申请量占到全球专利申请量的70%以上，这反映出国内越来越重视残余应力对工业生产所带来的影响。残余应力检测技术发展至今，其理论水平已经较为成熟，目前尤其以计算机技术的迅速发展为依托，许多检测方法可以付诸实践，检测精度得以大幅提升，但在检测精度和检测效率上仍有较大提升空间，寻找更加方便、快捷、高精度的残余应力检测及残余应力消除方法仍然是当今国内外检测技术研究领域的热点和难点，因此其申请量在未来一定时期内依然会持续走高。2 专利申请地域分布专利申请的地域分布可以反映出某个国家在该技术领域的技术储备和技术实力。本文通过对残余应力专利申请的所在国家和地区产权组织分布进行统计后发现，残余应力相关专利的原创国与目标国分布基本一致，中国、日本、美国、苏俄、韩国、德国排名在前，其专利申请量占全球专利申请量的80%以上。主要因为这些国家都是传统国际工业强国、工业大国，制造业发达，大型企业和工业力量相对集中，因此对残余应力的研究需求较大。值得注意的是，残余应力检测技术在中国申请的专利数量最多，这不仅表明中国在该项技术领域的研究成果瞩目，同时表明随着中国专利制度的不断完善，世界各国积极在中国进行专利保护，从而在该项技术领域占得先机。但同时我们也应该认识到，虽然我国在申请量上已经处于领先地位，但是在专利的质量上还有待提升，只有提高专利质量，才能提高中国在该领域的核心竞争力。3 重要申请人分析通过分析数据发现：内蒙古包钢钢联股份有限公司有关残余应力的专利申请最多，不难理解，一方面因为该企业是新中国成立后最早建设的钢铁工业基地之一，也是我国主要的钢轨生产基地、无缝钢管生产基地、华北最大的管材生产基地，拥有较强的金属材料制造技术；另一方面，残余应力广泛存在于金属材料中，作为金属材料生产企业，有更大的动机去提高材料的力学特性。此外，申请数量排名前10的单位中，大学申请人占据5席，说明我国在该领域的研究还主要集中在高校，还没有完全获得其经济效益。但也开始有少数国内企业开始在该领域进行专利布局，如苏州精创光学仪器有限公司，该公司主要致力于光学应力检测设备和激光应用技术的研发、生产、销售等，主要经营有偏光应力仪、PET专用应力仪、定量应力仪、化学钢化玻璃应力仪、激光干涉仪等，是一家高速成长的创新型的高科技公司。株式会社东芝、三菱重工株式会社、松下电器产业株式会社这三家企业都是拥有上百年历史的国家化大公司，产业涉及汽车制造、汽轮机制造、材料生产、家电、电子元件等，业务遍及160多个国家和地区，在残余应力的检测技术，相关压力传感器的研究方面均处于世界领先地位。虽然当前我国对残余应力的研究还不能与株式会社等国际大企业抗衡，但是，随着我国知识产权保护相关法律法规的日益完善，国内企业对知识产权保护意识日益增强，以及我国在该领域的更深一步探索，我们期望我国在该领域的重要申请人中能够占据更多席位。4 残余应力检测方法专利分布及核心专利分析核心专利在技术发展过程中往往起到关键性作用，通过分析核心专利可以快速了解一个领域的研究重点。在选取核心专利时，主要参考被引用次数和同族数量两个指标，一般而言，被引频次越高，说明该专利的技术含量越高，同族专利数量越大说明该专利的市场经济价值越高。通过分析发现，在残余应力有损检测法中，与盲孔法有关的专利最多，在残余应力无损检测法中，与X射线衍射法有关的专利最多。一方面说明科研人员对这两种检测方法研究兴趣最大，研究程度最深，另一方面也说明这两种检测方法获得的回报最好，研究最为成熟，这也与它们适用范围广、检测精度高、操作简便的优点相对应。5 残余应力检测技术发展阶段分析第一阶段（1969-1985）为起步期，该阶段属于残余应力检测技术的起步阶段，涉及的技术手段主要是钻孔法、X射线法、磁测法等。此后残余应力检测技术成为一个热点，并越来越受到研究人员的关注。第二阶段（1986-2008）为快速发展期。在该阶段，残余应力检测技术的研究得到了高度重视，并涌现出了越来越多的残余应力检测方法，如环芯法、逐层铣削法、裂纹柔度法、中子法、脉冲检测法等，这些方法日益成熟并逐渐成为标准化的检测方法。第三阶段（2008年至今）为全面发展期。在该阶段，随着全球制造业的高速发展以及我国工业化程度的进一步加深，越来越多的国家和科研人员投入到这一领域的研究中，使得残余应力检测技术得到进一步发展，特别是通过在传统检测技术的多个技术特征上进行不断改进，大大提高了残余应力的检测精度。6 结语本文在介绍残余应力检测相关背景技术的基础上，通过分别在全球专利数据库和中文专利数据库中进行检索，获取了与残余应力检测技术相关的各项专利，接着选取相应指标参数，针对上述数据开展统计与分析，重点关注了本领域的技术发展走向以及主要申请人等信息，实现了对残余应力检测技术专利申请状况和相关技术手段的全面掌握。【参考文献】[1]史亦伟.航空材料与制件无损检测技术新进展[M].北京：国防工业出版社，2014.[2]董丽红，汪勇，郭伟玲.应力测试技术及在再制造工程领域的应用[J].国防工业，2014.

文章来源：《无损检测》 网址: http://www.wsjczzs.cn/qikandaodu/2021/0207/340.html