MatchID - zaawansowany system DIC

Invenco Engineering jest wyłącznym dystrybutorem na terenie Polski i krajów bałtyckich systemu MatchID, będącego przodującym rozwiązaniem w swojej klasie do wykonywania pomiarów optycznych klasy DIC i dalszej zaawansowanej analizy wyników.

Nazwa DIC jest akronimem pochodzącym od słów ‘Digital Image Correlation’, czemu w tłumaczeniu odpowiada termin cyfrowa korelacja obrazów. Jest to wysoce zaawansowana metodologia służąca do bardzo precyzyjnego pomiaru ewolucji kształtu, pól przemieszczeń i pól odkształceń obiektów.

Poza tą podstawową funkcjonalnością systemu MatchID, dostępne są także specjalistyczne narzędzia umożliwiające: wykonywanie analizy modalnej całej konstrukcji, bezpośrednią identyfikację modeli materiałowych, przestrzenną walidację modeli obliczeń numerycznych czy pionierską, wirtualną analizę eksperymentu i ocenę błędów.

Cechy te plasują system MatchID w światowej czołówce systemów pomiarowych dla rozwiązań inżynierskich i akademickich, a liczne moduły systemu gwarantują znaczną przewagę nad rozwiązaniami konkurencyjnymi.

Podstawowe cechy systemu MatchID

analiza DIC: 1 kamera (2D), 2 kamery stereo (3D), układy wielokamerowe (3D)
pomiar kształtu, przemieszczeń, deformacji i pól kinematycznych struktur
pomiar w czasie rzeczywistym umożliwiający sterowanie maszynami i procesami
bezpośrednia identyfikacja modeli materiałowych na próbkach przy pomocy metody pól wirtualnych (VFM-Virtual Fields Method) dla sprężystości, plastyczności, hipersprężystości, wiskospręzystości i wiskoplastyczności, pozwalając tworzenie danych fenomenologicznych dla obliczeń MES
możliwość tworzenia własnych modeli materiału i optymalizacji ich identyfikowanych parametrów
materiały ortotropowe (np. laminaty, tkaniny) mogą być w pełni charakteryzowane na pojedynczym widoku z pojedynczego testu
analiza modalna
zaawansowana analiza i identyfikacja modeli numerycznych umożliwiająca precyzyjne, ilościowe porównywanie wyników symulacyjnych z eksperymentalnymi
szerokie możliwości konfiguracji hardware (od jednej do kilkunastu kamer, obsługa kamer o dużej rozdzielczości czasowej), precyzyjna synchronizacja podstaw czasu
zaawansowane projektowanie eksperymentów DIC umożliwiające optymalizację parametrów za pomocą symulowanych eksperymentów wirtualnych

Zaawansowany i skalowalny hardware

System umożliwia rejestrację sygnałów pochodzących nawet z kilkunastu kamer, które są synchronizowane sprzętowo za pomocą urządzenia ‘framegrabber’ MatchID. Dostępna jest również akwizycja sygnałów z urządzeń pomiarowych i obsługa kamer szybkich. System jest wyposażony w zaawansowane rozwiązania wspomagające poprawne skonfigurowanie pomiaru – w przeciwieństwie do konkurencji, użytkownik MatchID ma możliwość korygowania niemal wszystkich istotnych z punktu widzenia eksperymentu parametrów.

LEF - live experiment feedback

Funkcjonalność LEF umożliwia wykonywanie pomiarów w czasie rzeczywistym i na bezpośrednie przetwarzanie ich wyników do procesów sterowania, w zależności od uzyskiwanych wyników. Dzięki temu można np. wykorzystać sygnał sprzężenia zwrotnego do wpływania na drugi stopień swobody maszyny pomiarowej.

Podstawowe analizy 2D

Wystarczający obraz z jednej kamery przy założeniu warunków stanu płaskiego
Najprostsza konfiguracja przeznaczona do analiz próbek płaskich z ortogonalnym ustawieniem kamery
Funkcje kształtu wyższego rzędu zapewniają wyższą rozdzielczość przestrzenną niż proste procedury liniowe
Tryb pracy wsadowej i dostęp do wszystkich parametrów analizy
Śledzenie przemieszczeń znaczników

Analizy 3D - stereo

Wystarczający obraz z jednej kamery przy założeniu warunków stanu płaskiego
Najprostsza konfiguracja przeznaczona do analiz próbek płaskich z ortogonalnym ustawieniem kamery
Funkcje kształtu wyższego rzędu zapewniają wyższą rozdzielczość przestrzenną niż proste procedury liniowe
Tryb pracy wsadowej i dostęp do wszystkich parametrów analizy
Śledzenie przemieszczeń znaczników

Postprocessing

Rozbudowane narzędzia do szczegółowej analizy pola odkształceń, prędkości odkształcenia, prędkości, przyspieszeń, jak również rekonstrukcji naprężeń
Możliwość tworzenia własnych modeli materiału użytkownika oraz dobór parametrów bezpośrednio na zmierzonym polu odkształceń próbki
Generowanie i edycja wykresów z uwzględnieniem danych z innych czujników pomiarowych
Kompensacja ruchu ciała sztywnego, transformacje układów współrzędnych i narzędzia dopasowywania widoków, analiza jakości powierzchni i jej krzywizny
FFT i narzędzie do analiz modalnych
Możliwość samodzielnego tworzenia zaawansowanych wtyczek rozszerzających funkcjonalność aplikacji w: MATLAB, Python, C++ i Microsoft.NET
Możliwość udostępniania danych użytkownikom nie posiadającym licencji

PA - moduł analizy jakości wyników

Badanie zbieżności rozwiązania
Wspomaganie użytkownika w znajdowaniu odpowiednich ustawień parametrów procesu analizy DIC
Generowanie wykresów zawierających dane metrologiczne służące do określenia jakości wyników
Analiza poziomów zakłóceń pomiarów

FEDEF - Wirtualna deformacja obrazu

Narzędzie do generowania syntetycznych obrazów pochodzących z przetworzenia przez algorytm DIC pól uzyskanych przez MES w celu porównania wyników, co pozwala uwzględnić zniekształcenia wprowadzane przez metodę badawczą
Ilościowa ocena błędów metody
Narzędzie do tworzenia wirtualnych eksperymentów w celu sprawnej optymalizacji metody pomiarowej, pozwalające znaleźć odpowiednie ustawienia kamer i parametrów systemu

VFM: Bezpośrednia identyfikacja modelu materiału przy pomocy metody pól wirtualnych

Unikalna funkcjonalność pakietu MatchID, niespotykana wśród innych systemów, nie wymagająca zastosowania modeli MES do identyfikacji modelu materiałowego
Bezproblemowa identyfikacja parametrów mechanicznych modelu materiałowego na podstawie pomiarów pola odkształceń próbki
Automatyczne określanie współczynników wagowych w solwerze optymalizacyjnym w celu maksymalizacji czułości parametrów i minimalizacji wpływu szumów
Tworzenie pełnych map pól naprężeń
Weryfikacja modeli materiałowych
Modele materiału opisujące sprężystość, plastyczność, hipersprężystość, lepkosprężystość oraz lepkoplastyczność

FEVAL: Walidacja modeli MES

Import siatki i wyników z różnych systemów MES takich jak m. in. Abaqus, Ansys, Siemens, … dla elementów powłokowych i objętościowych dla liniowych i parabolicznych funkcji kształtu
Możliwość zastosowania takich samych filtrów w obróbce danych numerycznych jak w eksperymencie (subset, funkcje kształtu, interpolacja,…)
Możliwość ilościowego porównania cech pól w zakresie rozkładu i wartości szczytowych
Automatyczne tworzenie mapy pól błędów umożliwiające ilościowe porównywanie zbieżności symulacja-eksperyment
Możliwość pracy systemu w trybie wsadowym, umożliwiając zautomatyzowane dostosowywanie modelu do wyników eksperymentu

Analiza modalna

Bezstykowa, powierzchniowa analiza modalna
MatchID posiada dedykowany moduł Operational Deflection Shape, umożliwiający wyznaczanie postaci drgań reprezentowanych za pomocą ciągłych powierzchni, przypominających formą wyniki z analiz MES
Do bardziej zaawansowanych analiz przewidziane jest bezszwowe połączenie z systemem Simcenter Testlab
Co więcej, z perspektywy analiz eksperymentalnych MatchID pozwala na łączenie wyników uzyskanych z kamer o niskiej rozdzielczości czasowej, dla przypadków które pozwalają na cykliczne powtarzanie eksperymentu, co umożliwia rekonstrukcję znacznie szybszych procesów poprzez wielokrotnie powtarzany pomiar jednego procesu. W wyniku złożenia danych z wielu przebiegów możliwe jest uzyskanie wyników które przewyższają jakościowo wyniki uzyskiwane z kamer szybkich, cechujących się zwykle niższą rozdzielczością przestrzenną. Wyniki takie cechują się znacznie niższymi poziomami szumów od tych wykonanych za pomocą urządzeń klasy high-speed.