三维激光扫描技术在建筑数字化模型中的应用

现今三维激光扫描技术已日渐成熟,其与数字化模型结合使用是采集、分析空间信息的重要工具,文章简要阐述了三维激光扫描技术的出现原因、原理、操作流程和特点等,并对三维激光技术所用的建筑数字化模型进行简要解释,同时列举几种三维激光技术在数字化模型的应用的例子,探究各个例子中三维激光技术的作用及原理。     

平面并联机构工作空间的三维螺旋扫描CAD求解

针对平面并联机构无奇异位置工作空间求解困难、过程繁琐、计算量大等问题，提出了基于CAD求解平面并联机构工作空间的三维螺旋扫描方法。将[n]自由度平面并联机构分解成[n]条支链进行独立分析，得到每条支链下末端执行器的可达区域，再将所有支链可达区域取交集即为平面并联机构工作空间。应用SolidWorks软件建立平面并联机构模型，进行几何特征处理，通过自动求解器求解，将求解过程图形化，快速得到同轴布局5R机构和平面3-RPR并联机构的无奇异位置工作空间。通过同轴布局5R机构的运动学实验，验证了该求解方法的可行性。     

三维分级多孔结构钴镍复合微球的制备及其电化学性能研究

以六水硝酸镍[Ni(NO3)2·6H2O]、六水硝酸钴[Co(NO3)2·6H2O]和尿素[CO(NH2)2]为原料,采用水热法制备了分散性良好且尺寸均一的钴镍复合物微球(CoNi-CM)。独特的三维分级多孔结构有效提高了CoNi-CM在电化学中参与氧化还原反应及电解质离子传输的能力。三电极测试结果表明,CoNi-CM电极材料表现出高比电容、高倍率性能及优异的循环稳定性,有望成为组装高性能超级电容器的备选电极材料。     

致密砂岩油气储层的高分辨率三维结构和孔隙模型构建方法

高精度孔隙分辨率和孔隙成像是揭示油气微观运移、聚集机理的基础,尤其是对于储集空间处于微纳米量级的非常规储层。高精度孔隙三维结构的构建,有利于促进致密气藏勘探开发新技术的发展。目前,有很多方法可以用来描述砂岩的孔隙,然而,由于分辨率和样品制备的限制,在致密砂岩气藏中,1um以下尺度的孔隙空间成像仍然存在困难。本文通过氩离子抛光-高分辨率扫描电镜采集图像制备出光滑、无损伤、真2D表面的高分辨率三维结构和孔隙模型方法。     

基于三维纳米阵列结构的表面增强拉曼技术研究及其在痕量铀酰离子探测中的应用

表面增强拉曼散射(SERS)是一种新型痕量表征技术，其灵敏度高、样品用量少、特征谱易辨识，尤其适用于铀酰离子等危化品的探测。在过去十几年里, 纳米材料和纳米技术在新兴技术和SERS的应用方面获得了长足发展，将先进的纳米制造技术引入了SERS领域。本文总结了利用光刻、原子层沉积等技术，开发了一系列高质量的三维阵列纳米材料作为SERS基底，并应用于痕量铀酰离子的检测。其中，以Al₂O₃、HfO₂等惰性氧化物包裹修饰的银纳米棒三维阵列作为基底，灵敏度高，稳定性好，根据不同特征的拉曼振动频谱，可识别多个不同种态的铀酰离子，检出限低至nmol/L，具有潜在的实际应用价值。     

基于聚焦形貌恢复的矿用截齿磨损测量系统

针对现有截齿磨损测量方法存在过程繁琐、精度低和成本高等问题,设计了一种基于聚焦形貌恢复的矿用截齿磨损测量系统。该系统利用聚焦形貌恢复技术对采集的截齿顶部圆锥序列图像进行处理,获得截齿顶部圆锥三维形貌恢复图,在此基础上得到截齿顶部圆锥表面的深度信息,从而计算出截齿顶部圆锥体积,并结合差值法得出截齿磨损体积。测试结果表明,该系统测量精确度达97.68%。     

基于三维激光扫描技术的临近爆破施工隧道变形监测方法

为精确分析临近爆破作业点的隧道内壁变形情况,针对含有较多管线的隧道,提出一种简洁高效的切片提取分析方法。采用标靶与ICP结合的点云配准方法,采取多种滤波方式结合的方法去除隧道既有管线、离散点等噪声点,提出总体最小二乘(TLS)的方法拟合隧道地面平并得出其参数α、β、γ,利用垂直关系求出隧道基准面参数α′、β′、γ′,计算出诸多点云法向量后寻找到夹角小于2°的最佳基准面,设置固定距离d进行切片提取,依据提取的切片点云获取其重心坐标、重心距等几何参数,对同期数据分析以及多期数据间比较,得出采用点云切片的算法可以精细分析隧道各位置变形情况、且随着测距测角增大,误差会逐渐增大的结论。