慕尼黑工業(yè)大學(xué)金屬結(jié)構(gòu)系主任幾十年來(lái)一直在為建筑業(yè)界的鋼鐵和輕金屬結(jié)構(gòu)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。他的團(tuán)隊(duì)在橋梁設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性、施工、復(fù)合結(jié)構(gòu)、金屬疲勞和玻璃工程等領(lǐng)域有著長(zhǎng)久的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，其它當(dāng)前事項(xiàng)也在逐一攻克，并確定新的優(yōu)先級(jí)。近年來(lái)，火災(zāi)和爆炸安全方面的研究工作已經(jīng)加強(qiáng)，因此，除了通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證結(jié)果外，還需要高度復(fù)雜的數(shù)據(jù)研究。
1、對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的要求和挑戰(zhàn)
鑒于他們使用數(shù)據(jù)來(lái)論證結(jié)果的實(shí)驗(yàn)方法，主任想要知道樣品件（即柱子）的確切尺寸。這些尺寸后來(lái)將供檢測(cè)人員參考。通常，樣品件的測(cè)量任務(wù)是外包出去的。一則這非常昂貴，因此通常只對(duì)少數(shù)幾個(gè)樣品件進(jìn)行三維測(cè)量。
在尋找三維測(cè)量技術(shù)產(chǎn)品的過(guò)程中，主要是以下特征影響了他們的決策：精度、是否可以在常見(jiàn)的土木工程軟件中使用測(cè)量數(shù)據(jù)、是否易用以及掃描和檢測(cè)時(shí)間的長(zhǎng)短。在考慮了各種因素之后，他們最終決定選擇 Creaform 形創(chuàng)的便攜式藍(lán)光三維掃描儀 HandySCAN BLACK 系列。這款便攜式的三維掃描儀能從市場(chǎng)上眾多設(shè)備中脫穎而出，是因?yàn)樗m用于各種測(cè)量任務(wù)，其數(shù)據(jù)與常用的 CAD 軟件兼容，得到了企業(yè)的認(rèn)可，廣泛使用，還兼具有美觀(guān)和實(shí)用的設(shè)計(jì)。
2、掃描重型復(fù)合柱的幾何形狀
為了識(shí)別高強(qiáng)度復(fù)合柱的錯(cuò)位和彎曲，必須對(duì)幾何缺陷進(jìn)行掃描。柱子并不總是筆直的。在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)偏離理想形狀。這些偏差被稱(chēng)為缺陷，它們對(duì)部件的載荷會(huì)產(chǎn)生影響，具體取決于這些偏差偏離理想形狀有多遠(yuǎn)。這些缺陷會(huì)導(dǎo)致承壓部件的載荷能力降低，具體取決于偏差的程度。通過(guò)使用三維掃描儀測(cè)量，我們可以獲取關(guān)于部件尺寸的重要信息。
使用 HandySCAN 3D，可以相對(duì)容易地掃描長(zhǎng)達(dá) 4 米的柱子。定位目標(biāo)點(diǎn)貼在柱子表面，而柱子豎直放置。這樣就可以從各個(gè)方向快速、方便地測(cè)量其外形輪廓，包括彎曲的圓柱體表面和管道末端的橫截面輪廓。
三維測(cè)量提供了關(guān)于部件缺陷的信息。然而，必須使用同等缺陷在一個(gè)有限元(FE) 環(huán)境中創(chuàng)建部件的模型，以反映它的幾何缺陷和結(jié)構(gòu)缺陷。這些同等缺陷的校準(zhǔn)是根據(jù)掃描和測(cè)試結(jié)果進(jìn)行的。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)整，他們?cè)?nbsp;VXinspect 軟件中評(píng)估了掃描結(jié)果。諸如 VXinspect 等尺寸檢測(cè)軟件內(nèi)置有分析功能，例如，它們可以分析管道的圓柱度。
現(xiàn)在通過(guò)測(cè)量，可以量化有限元模型上的內(nèi)部應(yīng)力和缺陷可能產(chǎn)生的影響，以便工作人員做出修改。這就避免了依靠基準(zhǔn)值在事后根據(jù)所做的實(shí)驗(yàn)對(duì)這些變量進(jìn)行校準(zhǔn)。
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