オプションモジュール:マテリアル解析

ボリューム相関

初期のボリュームと変形後のボリューム間における変位の数値化をシンプルかつ直感的な形で実現します。VGSTUDIO MAX用DVCモジュールを使用すると、実際のコンポーネントへの負荷に基づき、現場試験やパーツの変形の解析のために、あるボリュームから別のボリュームまでの各ボクセルの移動を計算できます。ソフトウェアでは局所的な変位とひずみテンソルを計算し、変位矢印や線で変形や移動を可視化し、結果を有限要素(FE)メッシュにマッピングすることによって、シミュレーションを検証します。
VGSTUDIO MAX
Digital Volume Correlation


パーツのクラックを特定します。半自動クラック検出を使用すると、スキャンでクラックを数値化できます。複数のスキャンを使用すれば、データセットを比較したり、肉眼では見えない潜在的な欠陥を検出したりできます。欠陥は、たとえばその表面によって特徴付けることができます。



初期ボリュームと変形ボリュームの間の変位を可視化する



初期ボリュームと変形ボリュームの間の変位を可視化する



デジタルボリューム相関解析


  • 様々な状態の体積を相関させて、変位とひずみを計算します。
  • 材料科学のマテリアルモデルに適合、または検証するために、ローカルのひずみを調査できます。
  • 複合マテリアルの損傷を検出するための強力なツールであり、2つの異なる状態のグレイバリューを比較することで小さな亀裂を調べることができます。
  • 生命科学のさまざまな状態間でマテリアル(骨など)を照合して、成長やその他の構造変化を評価できます。
  • 同じ画像モダリティ(例えば、2つのCTスキャン)または異なる画像モダリティ(例えば、CTスキャンとMRI)のボリュームを一致させるための2つの異なる相関アプローチを提供します。


変形の調査:変位とストレイン



変位とひずみを計算して可視化します。

DVCを使うと以下ができるようになります。

  • 非線形変換からローカル変位を計算できます。
  • コンポーネントごとに、または変位の大きさに基づいて、各座標方向のローカル変位を可視化して測定できます。
  • 3Dローカルひずみテンソルをコンポーネントごとに可視化できます(xx、yy、zz、xy、xz、yz)。
  • ミーゼスひずみと最大、中、最小の主ひずみを計算します。
Unrolled object


ローカル変位を可視化して測定する 

Unrolled object


次元のローカルひずみテンソル成分を可視化する

Unrolled object


ローカル変位を可視化して測定する 

Unrolled object


次元のローカルひずみテンソル成分を可視化する



メッシュにマッピングされた結果



メッシュにマッピングされた結果



有限要素(FE)メッシュ



ひずみをシミュレーション結果と比較したり、マテリアルモデルを適合させたりするために、ローカルの変形またはひずみをFEメッシュに直接マッピングできます。VGSTUDIO MAXはマテリアルモデリングのための強力なツールになり得ます。 

VGSTUDIO MAXで次のことができます。

  • 結果をシミュレーションと直接比較できます。
  • マテリアルモデルを検証および改善できます。
  • Patran、NASTRAN、またはAbaqusメッシュを読み込み、シミュレーションに使用したのと同じメッシュにひずみをマッピングできます。
  • 長方形メッシュをすばやく生成して、特定の領域のひずみの平均を計算し、その結果を解析モデルに利用できます。
  • マッピングの結果をボリュームメッシュモジュールで生成したメッシュにマッピングできます。
  • シームレスなワークフローで、まったく同じサンプルの繊維配向やファイバーボリューム率などの微細構造情報を同じメッシュにマッピングします。


マテリアルモデルの検証(またはフィッティング)のワークフロー



変位ヒストグラム



変位ヒストグラム



ヒストグラム



すべてのローカル機能を使用して、選択した関心領域のローカルヒストグラム、またはボリューム全体のグローバルヒストグラムを作成できます。ヒストグラムで、解析領域全体の変位とひずみの分布を調査できます。



赤で可視化された亀裂



赤で可視化された亀裂



欠陥の検出



DVCを使うと以下ができるようになります。

  • 微細構造内の亀裂など、肉眼では見えない欠陥を検出する。
  • これらの亀裂を表面、体積、形状*ごとに分離して定量化し、その結果を損傷モデリングに利用する。
  • VGSTUDIO MAXで利用可能なさらなるマテリアル解析機能を使用して、損傷していないサンプルから、繊維配向やボリューム率などの微細構造の完全な情報を得る。

*ポロシティ/介在物解析モジュールが必要です

メリット
多目的


ひずみを正確に計測して、有限要素(FE)シミュレーション用のマテリアルモデルを検証し、設計が実際の要求を満たすようにします。繊維のわずかな亀裂でも検出し、コンポーネントの整合性を守ります。長期的にスキャンを比較し、隠れていた損傷を特定して、メンテナンス戦略を強化します。 

精密


サブボクセルの精度で3D変位を測定し、最も細かい情報を捉えて、解析と意思決定プロセスを向上させます。コントラストの低いデータセットでも正確な結果が得られるので、そうしたインサイトを信頼して、自信を持ってプロジェクトの決断が下せます。 

直感的


図による説明とニーズにあった推奨事項により、特定のタスクに合った最適な設定を見つけるプロセスを合理化し、時間と労力を節約します。DVC結果を有限要素(FE)メッシュにマッピングし、便利な.csv形式でデータを書き出します。カラーオーバーレイや変位線で可視化し、データを明確で実用的なインサイトに変換します。

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