先临天远高精度三维扫描技术,助力科研之路行稳致远!

应用案例

2024.10.21

在科研工作中,数据的准确性和可靠性至关重要。先临天远高精度三维扫描仪能够实现微米级的高精度扫描,同时确保重复性精度稳定,具备高效率的扫描能力,能够在短时间内完成大面积或复杂形状物体的三维扫描,为科研人员提供了强大的技术支持。


凭借高精度、高效率、非接触式扫描等显著优势,先临天远为高校和科研院所提供先进的三维扫描解决方案,助力科研工作者在学术研究和技术创新方面取得突破。以下是部分先临天远为其提供技术支持的科研团队发表的学术论文及其研究成果:


清华大学


应用方向

三维扫描助力钢构件初始几何缺陷的研究


具体应用1

初始几何缺陷会显著影响钢构件的强度和稳定性,传统的建模方法只考虑了缺陷的幅度,这可能会导致结果不可靠。研究团队提出了一种获得钢构件全填充初始几何缺陷的新方法和建模技术,采用手持三维激光扫描仪生成三维点云模型,并利用开发了数据处理算法(3D Pr.)计算机软件,将三维点云模型转换为实际的数字几何模型。之后,这些几何模型可以直接导入到通用有限元软件中。与传统建模方法相比,新建模方法的计算效率可提高9.09%。结果表明,本研究提出的新型建模方法能够较近地预测钢构件的初始几何缺陷。


具体应用2

钢结构初始几何缺陷是影响构件性能,施工安装的重要因素,传统测量手段存在效率不高,数据不全,精度不足等问题。研究团队采用了先临天远激光手持三维扫描仪,高效、准确地获取构件完整三维数据,再配合研究团队自编软件BCModeler,快速准确得到钢构件的整体和局部初始几何缺陷。同时,基于此项技术,研究团队发现:给钢柱的两侧绷上预应力可以减小几何初始缺陷。



同济大学


应用方向

三维扫描技术在分析桥梁缆索高强钢丝均匀腐蚀及点蚀的规律中的作用


具体应用

研究团队为了研究桥梁缆索高强钢丝均匀腐蚀及点蚀的规律,采用酸性盐雾试验制作了6种共30根不同腐蚀程度的钢丝试件,并通过先临天远OptimScan 5M(原OKIO系列)各钢丝完整三维形态的准确测量,结合质量分析,得到腐蚀高强钢丝均匀腐蚀深度、点蚀深度的演变规律。研发团队基于该项研究,建立了均匀腐蚀深度与最大点蚀深度的预测模型,并运用于具体实桥分析预测中。

Perseverance Prevai


北京交通大学


应用方向

三维扫描仪帮助分析胶粉粒径和百分比对降低轨道道砟降解的影响


具体应用

更高的速度、更多的货物和频繁的维护会增加道砟劣化并缩短道砟的使用寿命。为了减少道砟降解,研究人员针对碎橡胶 (CR) 粒径和百分比对镇流器降解减少的影响展开了探索,并提出了最佳的 CR 粒径和百分比。使用洛杉矶磨损 (LAA) 测试生成劣化的道砟颗粒,并通过 3D 图像分析评估道砟降解。结果表明,使用 CR 是集中处理道砟降解的有效方法,为铁路工程提供了废橡胶的主要应用。在此过程中,先临天远的FreeScan系列三维扫描仪通过同时扫描许多粒子可以有效地获得3D镇流器图像,满足了以高精度和稳定性对镇流器颗粒进行灵活和连续扫描的需要。


东北林业大学


应用方向

通过三维扫描技术对气力推进艇螺旋桨叶片进行逆向建模及误差分析


具体应用

对于某些外形轮廓复杂的零件,其结构尺寸难以通过测量得到时,可通过逆向工程技术对零件进行再制造。团队以气力推进艇螺旋桨叶片的模型重建及误差分析为研究内容,采用逆向工程技术,通过使用先临天远的非接触式三维扫描仪进行数据采集,基于Geomagic软件进行模型重建和误差分析。结果表明:总体平均误差为-0.007mm,满足偏差为±0.1mm的设计要求;主要截面弦长平均误差为0.504mm,即在上下两曲面交界处的轮廓线提取时存在误差。



武汉科技大学


应用方向

通过三维扫描仪获取水射流冲击下再生混凝土断面形貌特征并进行分析


具体应用

再生混凝土断面粗糙度直接影响新旧混凝土构件的界面连接性能,基于此考虑,团队开展了高压磨料水射流拆除混凝土旧建筑物的试验研究,提出了一种基于三维扫描数据在宏观层面定量分析混凝土断面粗糙度的简单计算方法,对比分析了水射流冲击下普通混凝土和加速老化混凝土的断面形貌特征。使用先临天远提供的高精度三维扫描仪,数据采集传感器采用500万像素的高速、高精密工业级相机,高速扫描、单幅测量时间小于1.5s,单湿润(20℃)面测量范围可控地设置为400 mm×300 mm~200mm×50mm,测量精度为0.015~0.008mm,平均采样点距为0.16~0.04mm,这足以获得完整的水射流冲击下混凝土断面的宏观形貌特征。



山东交通学院


应用方向

三维扫描仪技术助力沙滩车动力总成惯性参数辨识


具体应用

为获取沙滩车(ATV)动力总成惯性参数,对沙滩车动力总成进行了惯性参数辨识试验。沙滩车动力总成结构复杂,传统测量方式难以获取准确的激励点、响应点坐标,通过使用先临天远的FreeScan系列手持式三维扫描仪可以进行精准、高效的测量,该扫描仪为了获取更高的扫描速率和扫描精度,采用双线扫描技术。利用质量线法计算了沙滩车动力总成惯性参数。为研究激励点数量对沙滩车动力总成惯性参数的影响,对比了不同数量激励点对应的沙滩车动力总成惯性参数。









作为在三维扫描领域深耕20年的技术提供商,先临天远也将继续致力于技术创新和产品研发,为高校和科研院所提供更加先进、高效、便捷的三维扫描解决方案。未来,先临天远将与科研机构共同推动三维扫描技术在科研领域的应用和发展。同时,先临天远还将积极拓展新的应用领域和市场空间,为更多行业和领域提供优质的技术支持和服务。

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