在重型装备制造领域，超重超大型2Cr13合金钢管的重量往往达数百吨，甚至更大。采用传统的整体制造方法存在风险大、成本高、运输和吊装难度大等缺陷，于是提出了重型承载结构的剖分一组合设计制造思想，即将无法制造的重型承载件剖分为若干子件，然后以某种连接方式组合成为一个整体，以降低制造难度。
剖分后各子件的制造难度大大降低，子件间的组合连接问题成为剖分一组合结构能否实现的问题。传统的2Cr13合金钢管的连接方式为机械连接和冶金结合。前者在连接螺纹、键孔和销孔处产生应力集中区，易发生疲劳破坏；后者主要是焊接，大断面结枃的焊接质量控制及焊后热处理较为困难。通过自然界中大量的坎合现象，提出了采用预应力坎合结构来解决剖分子件间的连接问题自然界中存在形形色色的坎合现象。
例如，藤蔓植物爬墙虎通过向表面凹处生长，可以准确地生成一个表面轮廓并硬化，使得植物表面和其他表面形成互锁，并牢固地连接在一起；植物猪秧果实的表面有钩子状的组织，钩子接触动物绒毛然后互锁，产生较为牢固的连接力；壁虎则是通过脚爪底部带有的200万根具有柔韧性的绒毛以及每根绒毛上的10万多根微刚毛和接触表面形成互锁，利用产生的连接力在玻璃或墙壁面上行走的。
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测量数据的拼接。采用光学原理对物体进行三维测量，测量一个物体需要4幅以上的测量图像，然后将多视场的三维测量数据进行拼接（缝合）。数据拼接的实质是将不同坐标系的測量数据，通过平移、旋转，统到一个坐标系上，关键是求取不同坐标系之间的平移矩阵和旋转矩阵。
要实现测量数据的准确拼接，必须在测量2Cr13合金钢管时，2Cr13合金钢管，设置拼接标志，按拼接标志对测量数据之间进行准确定位和拼接。常用的准确数据拼接方法有转台拼接普通标志点拼接、编码标志点拼接等。
测量数据的精简和优化。为了提高光学三维测量的精度，一般使用高分辨率的CCD摄像机对测量图像进行拍摄，其测量数据量大，影响曲面重构的计算速度，必须根据被测2Cr13合金钢管的形状特征，对测量数据进行精简。测量数据精简的内容有：对数据拼接时两幅图像搭接部分的冗余数据的简化；计算测量数据点的曲率，根据曲率精简原理和被测物体的形状特征，曲率小的部位多精简数据，曲率大的部位少精简数据，在精简测量数据的过程中又保持被测物体的准确形状。
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