美國(guó)專利商標(biāo)局于2022年3月29日授予美國(guó)晶鉆儀器公司的James Zhuge 博士(CEO)、Jeff Zhao博士(高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理) 和Aakash Umesh Mange (高級(jí)應(yīng)用工程師)的一項(xiàng)關(guān)于振動(dòng)可視化專利(美國(guó)專利號(hào)11,287,351 B2)。
這項(xiàng)專利的貢獻(xiàn)在于,任何一個(gè)使用者可以使用手機(jī)或者相機(jī)拍攝任何物體的幾十張照片,這些二維照片可以合成為三維機(jī)械圖形,并且和其測(cè)試到的振動(dòng)波形完美重合,重合后的動(dòng)畫(huà)影像,使得任何使用者都可以以人能夠理解的方式觀察物體的高速和微小的振動(dòng)幅度。
使用大眾化的手機(jī)或照相機(jī),只要有十多張到二十多張照片,就可以用來(lái)進(jìn)行三維模型創(chuàng)建。
下圖展示了三維模型創(chuàng)建的第一步,特征抽取,
之后是稀疏和稠密再建過(guò)程,
在經(jīng)過(guò)表面重建后,三維模型就已經(jīng)如下圖了,
清理下背景,就得到了栩栩如生的下面的三維模型,
該發(fā)明專利提出了使用插值和三維重構(gòu)等創(chuàng)新功能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)和離線振動(dòng)數(shù)據(jù)可視化的過(guò)程。這一過(guò)程有效得簡(jiǎn)化了對(duì)數(shù)據(jù)的理解和幾何創(chuàng)建過(guò)程。這種新方法在微調(diào)測(cè)試設(shè)置以改進(jìn)測(cè)量過(guò)程方面相當(dāng)有幫助。
結(jié)構(gòu)振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)使用被測(cè)對(duì)象的三維模型動(dòng)畫(huà),直觀地顯示振動(dòng)分析信息。雖然只有被測(cè)對(duì)象模型表面點(diǎn)的子集對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)上的傳感器,但軟件具有插值功能,能夠估算模型所有點(diǎn)的變形信息。插值權(quán)重可以預(yù)先計(jì)算,以便于測(cè)試時(shí)實(shí)時(shí)顯示。顏色有助于增強(qiáng)振動(dòng)幅值的可視化效果。
用戶可以在振動(dòng)測(cè)試后,可以離線使用可視化功能來(lái)顯示模態(tài)分析結(jié)果。也可以通過(guò)在振動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中獲得的數(shù)據(jù)塊或RMS實(shí)時(shí)使用可視化功能。這項(xiàng)功能特別有助于調(diào)整試驗(yàn)參數(shù),如激勵(lì)位置和振幅,以得到更有效的試驗(yàn)結(jié)果。