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体视形变应变分析软件平台DVC

LaVision公司发布代表业内最先进水平的体积相关处理(DVC)软件平台。该商业化软件平台的推出把定量成像分析能力提高到一个崭新的水平。DVC不仅能够在样件原始图像中尚未明显显现之前即辨识检测出缺陷和裂纹,还能定量给出体应变分布以及材料中围绕断裂不连续区域形变量的真实幅值。所给出的关于材料特性的高水准信息在现代复合材料的有限元模型的有效性判定上具有极高的应用价值。体积图像信息素材可以通过下面各种方式获得,并导入DVC软件平台中:

  • X射线断层扫描(X-Ray CT)
  • 磁共振成像(MRI)
    光学相干层析(OCT)
    共聚焦显微镜



相应于下图所示的测试体积区域,上图显示了一系列沿z轴扫描的层切图像,分别对应于计算出来的位移矢量和应变平面分布。数据由K.Madi博士,J.Tong教授(朴次茅斯大学)等友情提供。数据发表在ECCOMAS会议上(国际组织工程会议,2011年,里斯本)

DVC软件能够追踪材料体积图像中结构图样的形变位移。所采用的算法在选择恰当合适的图样类型上具有高度的自动化特性。这种DVC软件算法分析已经成功地应用到多种类型的材料上。

应用
泡沫金属
碳复合材料
粉末和颗粒材料
核石墨
生物材料包括骨骼和人工角膜
地质模拟

3D representation of scaffold implant used for cartilage repair obtained using micro-computed tomography

显微计算机断层扫描(Micro CT)获得的用于软骨修复的植入支架的3维图像。

DVC软件运行过程快捷高效。可在大约5分钟左右的时间内完成全体积位移矢量场的运算。软件具有很多实用特色。例如体相关峰值的可视化显示,测试样件整体刚性位移的矫正等。对于样件在成像测量时需要从加载设备上移除的情况,这种刚性位移矫正功能是必不可少的。先进的掩膜定义功能可把复杂的材料形状从噪声背景水平中分离出来,即便对于生物应用中十分常见的包含复杂三维曲面的情况也能处理。

特色
局域位移计算精度可达0.05个体像素元
局域应变精度优于0.1%
在计算机的内存容量允许的情况下,可以计算非常大的体积区域
对于一对所给的体积图像,可以计算出超过1百万个位移矢量

LaVision的用户借助DVC,能够揭示之前无法测量的关于表面内部位移和形变的丰富信息,彰显了DVC超强的能力和价值。DVC是目前能够定量分析这些材料体空间内部特性的唯一实验测量技术,并因此正在逐渐成为实验力学分析的关键组成部分。

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