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科研成果|舜创 LV-FSC500 扫描激光测振仪助力明代古塔文物保护研究
时间: 2026/09/22 浏览次数:24

古建筑砖石古塔,承载着千年历史文明。历经数百年风雨、地震、环境侵蚀,古塔内部材料不断劣化。想要评估古塔的结构安全、开展有限元仿真校正,获取真实的结构动力学参数是关键一环。
对于珍贵文物,不能粘贴传感器、不能损伤本体、不能引入附加质量,传统接触式振动测试手段在这里遇到极大瓶颈。激光多普勒测振的非接触测量优势,成为文物古建动力学测试的理想解决方案。
近期,兰州理工大学团队在土木工程与基建信息化领域国际权威顶刊《ComputerAided Civil and Infrastructure Engineering》(简称 CACAIE,中科院 1 区 TOP 期刊,最新影响因子 9.2,土木计算机交叉领域顶尖期刊)发表高水平研究论文《RTKinformed geometrytoanalysis framework for automated finite element modeling of masonry pagodas》。 研究中采用舜创 LV-FSC500 扫描激光测振仪,完成甘肃明代景泰年间省级文保砖石古塔的现场环境振动实测,高质量实测数据作为论文核心实验支撑,为古塔有限元模型更新、结构性能评估提供关键模态依据。


📸古塔现场动力学测试实景(图片来源于论文)

📍项目现场:明代古塔野外无损动力学测试
本次测试对象为甘肃明代七层八角砖石古塔,塔高约 17 米,属于省级重点文保单位。
在野外复杂现场条件下,舜创LV-FSC500 扫描激光测振仪布置于距离塔身约 7m 位置开展测试:
✅ 真正非接触无损测量:无需在古塔墙体粘贴任何传感器,不损伤文物本体,不会引入附加质量干扰结构真实动力学响应,完美适配文物保护的严苛要求。
✅ 微弱振动精准捕捉:依托高灵敏度光学探测,仅依靠大自然环境激励,即可采集古塔极其微弱的环境微振动信号。
✅ 高采样率野外稳定采集:以 40kHz 采样率采集塔身振动速度信号,通过 FFT 频谱分析,成功识别古塔前 3 阶固有频率:2.78 Hz、9.55 Hz、18.88 Hz。

 

📸古塔环境振动测试频谱,识别前三阶固有频率(图片来源于论文)
 

实测得到的前三阶固有频率,作为 SAPSO 智能优化算法的目标输入,反演识别砌体塔身与内部填土的等效材料参数,完成古塔有限元模型修正。经过参数校正,仿真计算频率与实测频率误差控制在4% 以内,得到高精度古塔有限元数值模型,为古塔数字孪生、抗震性能评估、长期健康监测筑牢实验根基。本项研究整套成果得以发表在高影响力 1 区 TOP 期刊,也充分验证舜创LV-FSC500 输出测试数据的可靠性与科研价值。

📸RTK 三维重建自动有限元建模SAPSO 模型更新完整技术路线(图片来源于论文)

💡舜创LV-FSC500 扫描激光测振仪|文物古建监测利器
舜创LV-FSC500 扫描激光测振仪,专为科研与工程模态测试开发,尤其适配古建筑、大型构筑物这类不可粘贴传感器的测试场景。
🔹非接触测量:激光远距离探测,零接触、零损伤、无附加质量,守护文物本体安全。 🔹超高信号灵敏度:可捕捉建筑环境激励下的微米级微弱振动,输出高质量时域、频域数据。
🔹强大信号分析能力:支持 OMA 工作模态分析,FFT 频谱分析,直接输出固有频率、频谱曲线,满足古建、桥梁、高耸构筑物野外模态识别科研需求。
🔹便携易部署:设备整套轻量化,户外现场搭建简单快速,适配野外文物现场复杂工况。

除砖石古塔外,本设备同样适用于古城墙、古殿堂木构、桥梁、大型工业构件、航空航天部件等各类非接触振动、模态测试场景。

🙏致合作伙伴:感谢兰州理工大学信任与选用
在此,舜创激光衷心感谢兰州理工大学科研团队选择舜创LV-FSC500 扫描激光测振仪开展文物保护科研工作。 非常荣幸国产自研激光测振设备产出的实测数据,能够支撑团队产出高水平成果,登上中科院 1 区 TOP 国际期刊。
科研向前,守护文物。舜创激光将持续打磨国产激光测振设备,为高校、科研院所、企业提供稳定可靠的非接触振动测量解决方案,助力更多高水平科研创新。