一种关于圆钢管几何初始缺陷的测量方法技术

本发明专利技术公开了一种关于圆钢管几何初始缺陷的测量方法，使用测量工具包括手持式三维激光扫描仪和三维建模软件Geomagic Studio。首先通过手持式三维激光扫描仪对待测圆钢管外表面进行扫描；然后，将扫描结果导入三维建模软件Geomagic Studio中并进行合并与拼装，形成网格化三维模型；最后，建立相应的参考点、参考面、参考曲线后对测量出的数据进行几何测量，对几何初始缺陷进行统计分析。本发明专利技术提供的一种圆钢管几何初始缺陷测量方法，仅需要扫描与软件测量的过程，相比于传统方法，该方法操作简单，数据获取更为便捷、精准，可广泛运用于各种材料的圆钢管几何初始缺陷测量。

【技术实现步骤摘要】
一种关于圆钢管几何初始缺陷的测量方法
本专利技术涉及结构工程
，提供一种更为精确的基于三维扫描技术的几何初始缺陷测量方法，特别涉及关于圆钢管的几何初始缺陷测量方法。
技术介绍
圆钢管结构在建筑结构中的应用广泛，在结构中作为承重与非承重构件来使用，例如钢管柱、钢桁架、钢管护栏等，为准确分析圆钢管结构的受力性能，有必要对圆钢管的几何初始缺陷进行准确的测量，圆钢管在加工、运输过程中不可避免的会产生一些几何初始缺陷，如截面不圆度、局部凹陷等，这些初始缺陷会对圆钢管的承载力与变形产生干扰，也会影响有限元模拟与实际试验数据的一致性，因此对实际构件几何初始缺陷的准确测量是非常有必要的。现有的关于圆钢管几何初始缺陷的测量方法包括接触式测量与非接触式测量，接触式测量主要通过一些测量工具如百分尺、游标卡尺、钢尺等直接对圆钢管的外部几何尺寸进行测量，非接触式测量包含立体摄影、超声波、激光、结构光、电磁波等对圆钢管进行精准测量。接触式测量虽然操作较为简便，但是精度不高，测量数据利用程度不高，非接触式测量方法能在未接触到试件的情况下进行测量，能准确又高效的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于三维扫描数据的圆钢管几何初始缺陷测量方法，其特征在于，该测量方法的实施步骤如下，/n1)扫描获取圆钢管三维模型；/n2)将圆钢管三维模型导入模型处理软件中进行模型初步处理；/n3)在初步处理后的圆钢管三维模型上创建参考面、参考曲线、建立测量点；/n4)导出测量点坐标，进行圆钢管几何初始缺陷的测量数据处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于三维扫描数据的圆钢管几何初始缺陷测量方法，其特征在于，该测量方法的实施步骤如下，
1)扫描获取圆钢管三维模型；
2)将圆钢管三维模型导入模型处理软件中进行模型初步处理；
3)在初步处理后的圆钢管三维模型上创建参考面、参考曲线、建立测量点；
4)导出测量点坐标，进行圆钢管几何初始缺陷的测量数据处理。


2.根据权利1所述的一种基于三维扫描数据的圆钢管几何初始缺陷测量方法，其特征在于，扫描圆钢管三维模型的步骤包含：将圆钢管放置在平台上，将三维激光扫描仪围绕圆钢管旋转一周，对圆钢管外表进行三维模型数据采集，获取完整圆钢管三维模型。


3.根据权利1所述的一种基于三维扫描数据的圆钢管几何初始缺陷测量方法，其特征在于，采用的扫描仪为手持式三维激光扫描仪，对圆钢管外壁进行完整扫描后生成点云文件，并导入所配备的电脑端的处理软件中，经过融合形成完整三维模型。


4.根据权利3所述的一种基于三维扫描数据的圆钢管几何初始缺陷测量方法，其特征在于，所述对导入模型处理软件采用GeomagicStudio。


5.根据权利1所述的一种基于三维扫描数据的圆钢管几何初始缺陷测量方法，其特征在于：导入模型处理软件中进行模型初步处理方法中，在点云阶段对三维模型进行去除杂点、噪声点，并将点云数量优化，后对模型进行封装，目的是针对扫描过程中存在的一些扫描误差进行删除，并进行完整性处理。


6.根据权利1所述的一种基于三维扫描数据的圆钢管几何初始缺陷测量方法，其特征在于，所述在处理后的准确模型上创建参考面、参考曲线、建立测量点包含步骤：
1)三维圆钢管模型上创建坐标系、参考面，创建以圆钢管旋转轴为Z轴的坐标系，XY平面垂直于圆钢管横截面；
2)利用创建的多个参考面对三维对象进行截取，创建相交曲线，在曲线上创建测量点。


7.根据权利6所述的一种基于三维扫描数据的圆钢管几何初始缺陷测量方法，其特征在于，建立参考面、参考曲线、参考点过程如下，沿轴向参考平面的设置，设置n个参考平面，最外侧测量平面在距两端Amm处，圆钢管全长为Lmm，不同组环向测量点间距为关于沿环向参考平面的设置，相邻参考平面的相间...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨璐，柳子涵，李笑林，梁耀华，倪树新，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11