[发明专利]基于结构力学分析的点云重力变形修正方法

摘要

本发明涉及一种基于结构力学分析的点云重力变形修正方法，步骤一：对构件进行三维扫描，获取构件的点云数据；步骤二：对构件在自重荷载作用下的状态进行力学简化，受到均布荷载和集中荷载的作用；步骤三：按照叠加原理，对简支梁模型分别求取均布荷载和集中荷载下的挠曲线方程，步骤四：将第一步得到的构件点云坐标数据进行转换；步骤五：在新的坐标系下，对点云Z坐标值进行修正；步骤六：将修正后的点云坐标数据进行坐标逆转换，这就得到经过重力变形修正的点云数据；本发明通过钢构件的力学分析计算钢构件的变形，在点云处理过程中，对不同位置点云进行坐标修正，从而减少由于构件的变形给预拼装精度带来的影响。

主权项

一种基于结构力学分析的点云重力变形修正方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将构件按照两端简支的方式摆好，对构件进行三维扫描，获取构件的点云数据；步骤二：对构件在自重荷载作用下的状态进行力学简化，形成简化简支梁模型，受到均布荷载和集中荷载的作用，其中均布荷载为构件自重，集中荷载为中间节点的自重；步骤三：对简支梁模型进行力学分析，得到梁的挠度曲线方程；按照叠加原理，对简支梁模型分别求取均布荷载和集中荷载下的挠曲线方程：梁的挠度曲线近似微分方程为： （1）简支梁在均布荷载下的弯矩方程：积分后挠度曲线为： 初始条件为：简支梁均布荷载下的挠度曲线如下：（2）简支梁在集中荷载下的弯矩方程：初始条件为：积分后挠度曲线为：（3）通过叠加，得到简支梁的挠度曲线方程如下：步骤四：将第一步得到的构件点云坐标数据进行转换，使构件长度方向为坐标轴X方向，坐标范围，重力反方向为坐标轴Z轴，得到点云在新坐标系下的坐标；步骤五：在新的坐标系下，对点云Z坐标值进行修正，得到新的坐标数据：步骤六：将修正后的点云坐标数据进行坐标逆转换，得到旧坐标系下的坐标数据，这就得到经过重力变形修正的点云数据；上述公式中，——材料的弹性模量；——梁截面的惯性矩；、、——梁的挠度曲线函数；、、——梁的弯矩函数；——集中荷载；——均布荷载；——梁的长度；——参数；（）——点云的x轴，y轴,z轴坐标值。