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Digitale Volumenkorrelation
mit VGSTUDIO MAX
Quantifizieren Sie die Verschiebungen zwischen einem initialen und einem deformierten Volumen auf einfache und intuitive Weise. Mit den Funktionen der digitalen Volumenkorrelation in VGSTUDIO MAX können Sie die Bewegung jedes Voxels von einem Volumen zum anderen für die Analyse von In-Situ-Versuchen oder Bauteilverformungen auf der Grundlage der realen Komponentenbelastung berechnen. Die Software misst lokale Verschiebungs- und Verzerrungstensoren, visualisiert Verformungen und Bewegungen über Verschiebungspfeile oder ‑linien und bildet die Ergebnisse auf Finite-Elemente-(FE-)Netze ab, um Ihre Simulationen zu verifizieren.
Spüren Sie mögliche Risse in Ihren Bauteilen auf. Mit der halbautomatischen Rissverfolgung können Sie Risse in Ihren Scans quantifizieren. Wenn Sie mehrere Scans verwenden, können Sie diese Datensätze vergleichen und Defekte erkennen, die für das bloße Auge nicht sichtbar sind. Defekte können z. B. durch ihre Oberfläche charakterisiert werden.
Funktionen der digitalen Volumenkorrelation
Die digitale Volumenkorrelation
- korreliert Volumen in unterschiedlichen Zuständen und berechnet die Verschiebung und Verzerrung;
- ermöglicht Ihnen die Untersuchung lokaler Verzerrungen, um in der Materialforschung Materialmodelle anzupassen oder zu validieren;
- ist ein mächtiges Werkzeug für die Schadenserkennung in Verbundwerkstoffen, indem durch den Vergleich der Grauwerte in zwei verschiedenen Zuständen kleinste Risse untersucht werden können;
- gleicht in der Biowissenschaft Material (z. B. Knochen) in unterschiedlichen Zuständen ab, um daran Wachstum oder Strukturveränderungen zu untersuchen;
- bietet zwei verschiedene Ansätze zum Abgleichen von Volumen mit derselben Bildmodalität (z. B. zwei CT-Scans) oder mit unterschiedlicher Bildmodalität (z. B. CT-Scan und MRI).
Untersuchung von Deformationen
Verschiebungen und Verzerrungen
Berechnen und visualisieren Sie Verschiebungen ebenso wie Verzerrungen.
Mit der digitalen Volumenkorrelation können Sie
- die lokalen Verschiebungen aus einer nichtlinearen Transformation berechnen;
- die lokalen Verschiebungen in jeder Koordinatenrichtung visualisieren und messen, entweder nach Komponenten oder auf Basis des Verschiebungsbetrags;
- die dreidimensionalen Tensorkomponenten der lokalen Verzerrungen visualisieren (xx, yy, zz, xy, xz, yz);
- die Von-Mises-Vergleichsdehnung sowie die maximale, mittlere und minimale Hauptdehnung berechnen.
Visualisieren und messen Sie lokale Verschiebungen
Visualisieren Sie die Tensorkomponenten lokaler Verzerrungen
Finite-Elemente-(FE-)Netze
Um die Verzerrungen mit Simulationsergebnissen zu vergleichen oder um Materialmodelle anzupassen, können Sie die lokalen Deformationen oder Verzerrungen direkt auf FE-Netze abbilden. Dadurch wird VGSTUDIO MAX zu einem leistungsstarken Werkzeug für die Materialmodellierung.
Mit VGSTUDIO MAX können Sie
- direkt die Ergebnisse mit Simulationen vergleichen;
- Materialmodelle validieren und verbessern;
- Patran-, Nastran- oder Abaqus-Netze importieren, um die Verzerrungen auf dieselben Netze zu mappen, die für die Simulation verwendet werden;
- schnell Rechtecksnetze generieren, um die Verzerrungen über einen bestimmten Bereich zu mitteln und die Ergebnisse für Analysemodelle zu verwenden;
- die Ergebnisse auf die mit dem Modul Volumenvernetzung von VGSTUDIO MAX generierten Netze abbilden;
- in einem lückenlosen Arbeitsablauf Mikrostrukturinformationen wie Faserorientierung und Faservolumenanteil derselben Probe auf dasselbe Netz mappen.
Workflow für die Validierung (oder Anpassung) von Materialmodellen
Histogramme
Alle lokalen Funktionen können für die Erstellung lokaler Histogramme für ausgewählte Bereiche oder globaler Histogramme für das Gesamtvolumen verwendet werden. Mit Histogrammen können Sie die Verteilung der Verschiebung und Verzerrung über den analysierten Bereich untersuchen.
Detektieren von Defekten
Mit der digitalen Volumenkorrelation können Sie
- für das bloße Auge unsichtbare Defekte detektieren, wie Risse in einer Mikrostruktur;
- diese Risse nach Oberfläche, Volumen und Form separieren und quantifizieren* und diese Ergebnisse für die Schadensmodellierung verwenden;
- über weitere Materialanalysefunktionen in VGSTUDIO MAX aus der unbeschädigten Probe alle Informationen über die Mikrostruktur wie Faserorientierung und Volumenanteil gewinnen.
*Erfordert das Modul Porositäts-/Einschlussanalyse
Vorteile
Vielseitig
- Ermöglicht die Messung von Verzerrungen bei In-Situ-Versuchen für die Validierung von Materialmodellen für FE-Simulationen.
- Ermöglicht die Erkennung von Schäden, beispielsweise kleine Risse zwischen den Fasern.
- Kann bei Wartungsanwendungen verwendet werden, um durch Vergleich desselben Bauteils direkt nach der Fertigung und nach einer bestimmten Einsatzdauer innere Beschädigungen aufzuspüren.
Genau
- Misst die Verschiebung in 3D mit Subvoxel-Genauigkeit.
- Liefert auch auf Datensätzen mit geringem Kontrast exakte Ergebnisse.
Leicht zu bedienen
- Durch grafische Darstellungen und Empfehlungen können Sie schnell und einfach die besten Einstellungen für Ihre Aufgabe herausfinden.
- Bilden Sie die Ergebnisse der digitalen Volumenkorrelation auf Ihre FE-Netze ab und exportieren Sie sie in eine .csv-Datei.
- Generieren Sie beeindruckende Visualisierungen mit Farboverlays und Verschiebungslinien.