比利时MatchID公司是由比利时鲁汶大学研究DIC数字图像相关技术的Pascal Lava教授所带领的的团队,的研究FEA数字模拟的Dimitri Debruyne教授带领的的团队和英国南安普敦大学研究VFM(Virtual Fields Method)虚拟全场参数反求法Fabrice Pierron团队组成的横跨光学测量,材料参数反求,有限元仿真等多学科领域应用研究的国际*高科技公司。
MatchID的团队专注于研究:
◆DIC算法的优化,DIC精度和空间分辨率;
◆研究材料参数反求方法;
◆研究DIC与FEA仿真分析软件的直接比对;
MatchID公司经过10多年的科研创新,推出了具有创新性的产品-全场应变测量与仿真优化分析系统。系统的创新性在于成功将实测技术DIC、参数反求技术VFM,有限元仿真FEA优化比对技术三大技术整合到统一的平台:
◆大部分的工程项目始于原始的CAD模型。通常需要通过仿真来确保产品设计的性能与品质能否达标。这些仿真必须输入边界条件和材料参数。在这个过程中MI-VFM可以帮助工程师获取准确的材料参数以减少大量的实验验证过程;
◆当产品设计通过后,产品的原型将会被快速制造出来并进行一系列的测试。在测试过程中,实验优化至关重要,此时MI-FEDEF和MI-PA将能够帮助工程师更GX的优化实验设计;
◆Z终测试的目的是需要比对DIC测量结果与仿真结果在位移、变形、应变等方面的差异,由于DIC与FEA的网格节点、Filtering等的不一致给两者比对带来很大困难。为此,MI-FEDEF和MI-FEAVAL是专业为解决这些问题而诞生的软件,借助这两个模块,用户可以轻松进行DIC测量结果与仿真结果的场数据的比对与评估。
为了了解材料的力学性能和鉴定其参数,工程师们往往需要对所选材料做各种测试:
(一)静态测试:单双轴拉伸,压缩,剪切,三点弯曲,断裂,疲劳,高低温变形等等等,利用全场应变测量和仿真优化系统可以快速测量到材料表面全场的3D位移、应变、应力等等。
(2)动态测试:高应变率拉伸压缩、疲劳、冲击测试(霍普金斯杆冲击)等等。
目前,高速摄影机采样率Z高可达10MHz. 全场应变测量与仿真优化分析系统搭配高速摄影机可以记录下一些如高速拉伸压缩试验,Hopkinson Bar 试验等实验中物体表面影像,利用DIC计算获得位移场、应变场、应力场,再利用MI-VFM反求材料本构公式,特别是塑性阶段。
(3)在利用全场应变测量和仿真优化系统快速测量到材料表面全场的3D位移、应变、应力等等后,工程师可以直接利用软件中的MI-VFM模块反求材料的本构模型的参数,MI-VFM模块将直接调用软件计算的位移场和应变场数据进行反求。
当产品设计通过有限元仿真预测后,产品的原型将会被快速制造出来并进行一系列的测试:强度,刚度,振动模态,耐久性,碰撞,冲击测试等等测试;
传统的测量工具如应变片,位移传感器LVDT,加速度传感器,振动计等等,只能获取有限的局部有限点的数据,为了获取更多数据往往需要布置大量的测量点,但还是不能满足分析的需求,而且糟糕的是经常会漏掉关键位置,导致测试失败、产品性能降低、造成风险隐患等等。
Z终测试的目的是要比对DIC测量结果与仿真结果的位移、变形、应变等的差异,但由于DIC与FEA的网格节点、Filtering等的不一致给两者比对带来很大困难,导致长期以来没有比较好的比对方法 。
全场应变测量与仿真优化分析系统的出现的解决这些问题:
◆利用系统可以快速获得全场的三维变形和应变数据,让产品开发人员对结构和零部件的力学行为有全局的把握,也可以深入局部研究;
◆MI-FEDEF有限元数据预处理模块实现了将FEA数据转换成与DIC数据格式一致,并且具有相同的Filtering条件的数据为获得有意义的比对做好了准备;
◆MI-FEAVAL有限元验证模块则让工程师们可以轻松将DIC测量结果与仿真结果的进行场数据的比对与评估;
全场应变测量与仿真优化分析系统广泛的应用于汽车、航空航天、桥梁地质、生物力学等领域中产品在量产前,帮助工程师快速获得产品原型在诸如:强度,刚度,振动模态,耐久性,碰撞,冲击测试等等测试中的全场的三维变形和应变数据,Z终将DIC测量结果与仿真结果的场数据的比对与评估,验证产品原型的各项性能,起到缩短产品的研发周期,节约成本,提升企业和产品的竞争力!
以下是罗列的一些各行各业的应用情况,以供工程师们参考!