慕尼黑工業(yè)大學(xué)金屬結(jié)構(gòu)系主任幾十年來一直在為建筑業(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)域有著長久的經(jīng)驗(yàn)。同時，其它當(dāng)前事項(xiàng)也在逐一攻克，并確定新的優(yōu)先級。近年來，火災(zāi)和爆炸安全方面的研究工作已經(jīng)加強(qiáng)，因此，除了通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證結(jié)果外，還需要高度復(fù)雜的數(shù)據(jù)研究。

1、對測量系統(tǒng)的要求和挑戰(zhàn)

鑒于他們使用數(shù)據(jù)來論證結(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。這些尺寸后來將供檢測人員參考。通常，樣品件的測量任務(wù)是外包出去的。一則這非常昂貴，因此通常只對少數(shù)幾個樣品件進(jìn)行三維測量。

在尋找三維測量技術(shù)產(chǎn)品的過程中，主要是以下特征影響了他們的決策：精度、是否可以在常見的土木工程軟件中使用測量數(shù)據(jù)、是否易用以及掃描和檢測時間的長短。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上眾多設(shè)備中脫穎而出，是因?yàn)樗m用于各種測量任務(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

為了識別高強(qiáng)度復(fù)合柱的錯位和彎曲，必須對幾何缺陷進(jìn)行掃描。柱子并不總是筆直的。在生產(chǎn)過程中經(jīng)常會偏離理想形狀。這些偏差被稱為缺陷，它們對部件的載荷會產(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。通過使用三維掃描儀測量，我們可以獲取關(guān)于部件尺寸的重要信息。

使用 HandySCAN 3D，可以相對容易地掃描長達(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。這樣就可以從各個方向快速、方便地測量其外形輪廓，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)掃描和測試結(jié)果進(jìn)行的。經(jīng)過一段時間的調(diào)整，他們在 VXinspect 軟件中評估了掃描結(jié)果。諸如 VXinspect 等尺寸檢測軟件內(nèi)置有分析功能，例如，它們可以分析管道的圓柱度。

現(xiàn)在通過測量，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)對這些變量進(jìn)行校準(zhǔn)。