創新MatchID-2D/3D實測與仿真優化分析系統可以應用于整個產品的研發過程。 ◆大部分的工程項目始于原始的CAD模型。通常需要通過仿真來確保產品設計的功能。這些仿真必須輸入邊界條件和材料參數。在這個過程中MI-VFM可以幫助工程師獲取準確的材料參數以減少大量的實驗驗證過程; ◆當產品設計通過后,產品的原型將會被快速制造出來并進行一系列的測試。在測試過程中,實驗優化至關重要,此時MI-FEDEF和MI-PA將能夠幫助工程師更高效的優化實驗設計; ◆測試的目的是需要比對DIC測量結果與仿真結果的位移、變形、應變等的差異,由于DIC與FEA的網格節點、Filtering等的不*給兩者比對帶來很大困難。為此,MI-FEDEF和MI-FEAVAL是專業為解決這些問題而誕生的軟件,借助這兩個模塊,用戶可以輕松進行DIC測量結果與仿真結果的場數據的比對與評估。 |
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MatchID-2D/Stereo系統目前應用領域遍及材料力學,疲勞及斷裂力學,結構力學,破壞力學,沖擊力學,振動力學,微納米力學,生物力學等等。廣泛的科研工作者和工程師們利用其非接觸式和全場測量方式,在常規的材料和結構變形測量中替代傳統應變片,LVDT等工具進行應變、位移測量;對于大變形,高低溫應變,非均質材料應變,沖擊變形等領域,MatchID更是他們*的測量工具。 |
MI-DIC具有以下特點: ◆測量3D位移場、應變場、應力場 ◆動力學分析:速度場、加速度場和應變率場 ◆FFT振動模態分析 ◆分辨率與信號分析 ◆空間分辨率評估 ◆曲面質量分析 ◆邊界數據計算 ◆VSG Study ◆開放二次接口 | |
為了了解材料的力學性能和鑒定其參數,工程師們需要對所選材料做各種測試: (1)靜態測試:單雙軸拉伸,壓縮,剪切,三點彎曲,斷裂,疲勞,高低溫變形等等等,利用MatchID-2D/Stereo全場應變測量和仿真優化系統可以快速測量到材料表面全場的3D位移、應變、應力等等。 |
◆拉伸測試 | | ◆壓縮測試 | |
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DCO1鋼材任意點的真實應力應變曲線測量 | 巖土三軸實驗,主應變E1云圖,左邊為2D顯示,右上圖為3D顯示,右下圖為2.5D變量圖; |
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◆疲勞斷裂測試 | | ◆高低溫測試 | |
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疲勞裂紋擴展實驗,Eyy云圖和曲線;上圖為橫跨裂紋的空間變化曲線,下圖為時間變化曲線 | 石墨1600度實驗,Eyy云圖和曲線 |
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(2)動態測試:高應變率拉伸壓縮、疲勞、沖擊測試(霍普金斯桿沖擊)等等。 目前,高速攝影機采樣率高達10MHz. MatchID-2D/Stereo全場應變測量與仿真優化分析系統搭配高速攝影機可以*記錄下一些如高速拉伸壓縮試驗,Hopkinson Bar 試驗,振動,沖擊等實驗中物體表面影像,利用DIC計算獲得位移場、應變場、應力場,再利用MI-VFM反求材料本構關系公式,特別是塑性階段。 |
◆高速領域應用 | | ◆超高速領域應用 | |
高速相機: ◆擁有高分辨率和高采樣特征; ◆分辨率2048x1536 ◆滿屏下頻率5KHz—8.25KHz ◆內存36GB起 ◆支持各大高速相機 | | 超高速相機Kirana特點: ◆分辨率始終保持924x768 ◆滿屏分辨率下速度可達1MHz-10MHz ◆每個事件保存180幀 | |
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新型汽車材料高應變率拉伸測試,從左邊云圖依次為Von Mises應變,位移V云圖;右邊為Von Mises應變,位移V時間曲線; | 混凝土材料動態性能測試,采用Kirana超高速相機,采樣頻率1MHz采集圖像;Von Mises應變云圖;右邊曲線上圖為時間變化曲線,下圖為橫跨裂紋的空間變化曲線; |
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在利用MatchID-2D/Stereo全場應變測量和仿真優化系統快速測量到材料表面全場的3D位移、應變、應力等等后,工程師可以直接利用MatchID-2D/Stereo軟件中的MI-VFM模塊反求材料的本構模型的參數,其反求出來的材料模型可以直接導入到ANSYS,ABAQUS等有限元軟件中,提升仿真模型性。 MatchID團隊之一的南安普敦大學Fabrice Pierron教授所主持的VFM(VirtualFields Method)虛擬場參數反求法已經獲得上廣泛的認可和應用。 |
MI-VFM特點: ◆支持彈塑性、超彈性、粘彈性和粘塑性等材料模型 ; ◆支持二次開發接口,自定義材料模型; ◆無縫鏈接MI-DIC測量結果數據,自動化 ◆可自定義力方向、邊界和編制角度等等 ◆可獲得模型參數、應力應變曲線、應力空間等等。 ◆重構應力場。 | | |
| | 高分子材料應變率變化對超彈性,粘彈性本構影響,Syy-Eyy應力應變曲線 |