形創三維掃描儀賦能建筑業發展：樣品件的尺寸測量和缺陷評估

慕尼黑工業大學金屬結構系主任幾十年來一直在為建筑業界的鋼鐵和輕金屬結構的發展做出貢獻。他的團隊在橋梁設計、穩定性、施工、復合結構、金屬疲勞和玻璃工程等領域有著長久的經驗。同時，其它當前事項也在逐一攻克，并確定新的優先級。近年來，火災和爆炸安全方面的研究工作已經加強，因此，除了通過實驗來驗證結果外，還需要高度復雜的數據研究。

1、對測量系統的要求和挑戰

鑒于他們使用數據來論證結果的實驗方法，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，樣品件的測量任務是外包出去的。一則這非常昂貴，因此通常只對少數幾個樣品件進行三維測量。

在尋找三維測量技術產品的過程中，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據、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 形創的便攜式藍光三維掃描儀 HandySCAN BLACK 系列。這款便攜式的三維掃描儀能從市場上眾多設備中脫穎而出，是因為它適用于各種測量任務，其數據與常用的 CAD 軟件兼容，得到了企業的認可，廣泛使用，還兼具有美觀和實用的設計。

2、掃描重型復合柱的幾何形狀

為了識別高強度復合柱的錯位和彎曲，必須對幾何缺陷進行掃描。柱子并不總是筆直的。在生產過程中經常會偏離理想形狀。這些偏差被稱為缺陷，它們對部件的載荷會產生影響，具體取決于這些偏差偏離理想形狀有多遠。這些缺陷會導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 4 米的柱子。定位目標點貼在柱子表面，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) 環境中創建部件的模型，以反映它的幾何缺陷和結構缺陷。這些同等缺陷的校準是根據掃描和測試結果進行的。經過一段時間的調整，他們在 VXinspect 軟件中評估了掃描結果。諸如 VXinspect 等尺寸檢測軟件內置有分析功能，例如，它們可以分析管道的圓柱度。

現在通過測量，可以量化有限元模型上的內部應力和缺陷可能產生的影響，以便工作人員做出修改。這就避免了依靠基準值在事后根據所做的實驗對這些變量進行校準。