美國專利商標局于2022年3月29日授予美國晶鉆儀器公司的James Zhuge 博士(CEO)、Jeff Zhao博士(高級產品經理) 和Aakash Umesh Mange (高級應用工程師)的一項關于振動可視化專利(美國專利號11,287,351 B2)。
這項專利的貢獻在于,任何一個使用者可以使用手機或者相機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械圖形,并且和其測試到的振動波形完美重合,重合后的動畫影像,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幅度。
使用大眾化的手機或照相機,只要有十多張到二十多張照片,就可以用來進行三維模型創建。
下圖展示了三維模型創建的第一步,特征抽取,
之后是稀疏和稠密再建過程,
在經過表面重建后,三維模型就已經如下圖了,
清理下背景,就得到了栩栩如生的下面的三維模型,
該發明專利提出了使用插值和三維重構等創新功能實現實時和離線振動數據可視化的過程。這一過程有效得簡化了對數據的理解和幾何創建過程。這種新方法在微調測試設置以改進測量過程方面相當有幫助。
結構振動測試系統使用被測對象的三維模型動畫,直觀地顯示振動分析信息。雖然只有被測對象模型表面點的子集對應于結構上的傳感器,但軟件具有插值功能,能夠估算模型所有點的變形信息。插值權重可以預先計算,以便于測試時實時顯示。顏色有助于增強振動幅值的可視化效果。
用戶可以在振動測試后,可以離線使用可視化功能來顯示模態分析結果。也可以通過在振動試驗過程中獲得的數據塊或RMS實時使用可視化功能。這項功能特別有助于調整試驗參數,如激勵位置和振幅,以得到更有效的試驗結果。