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CIVA仿真平臺

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CIVA仿真平臺Cl/A:的無損檢測仿真平臺矩陣科技CIVA是應用于無損檢測的專業(yè)仿真平臺

詳細介紹

CIVA仿真平臺

Cl/A:的無損檢測仿真平臺矩陣科技
CIVA是應用于無損檢測的專業(yè)仿真平臺。它由仿真、成像和分析模塊組成,可以用來設計或者優(yōu)化檢測工藝,可以預測在實際無損檢測中的檢測能力。CIVA軟件包括了超聲(UT),X射線(X-Ray)和渦流(ET)三種常規(guī)的檢測技術。CIVA9的主要特點如下:
超聲仿真
超聲仿真包括聲束傳播計算和聲束與缺陷或工件之間的相互作用(底面回波,表面回波,端角效應和陰影效應)。超聲仿真可以模擬整個檢測過程(脈沖回波,串列或TOFD):不同的探頭、工件和缺陷。
探頭
可以處理各種標準的或者特殊設計的超聲探頭:
接觸式、水浸式、雙晶探頭和串列探頭矩形或者圓形的探頭表面發(fā)射面為聚焦形狀或者有聲透鏡的探頭平面或者球形/雙焦點/費馬聚焦表面雙晶探頭,支持非對稱結構探頭單晶或者相控陣探頭(參考相控陣部分)用于管子檢測的外環(huán)或者內(nèi)環(huán)陣列探頭智能柔性相控陣探頭(與參數(shù)化或CAD工件緊密接觸,可以是線性或者矩陣模式)工件
參數(shù)化幾何外形工件:
在圖形界面中可以定義參數(shù)化幾何外形工件平面,圓柱,圓錐,球狀三維參數(shù)化的彎管,插管或鉆孔
CAD文件:可以將CAD文件導入剄CIVA軟件中建立工件,并對該可以將二維CAD文件經(jīng)過拉伸或者旋轉生成三維工件:支持的二維CAD文件格式為DXF或者IGES可以使用CIVA軟件中的CAD工具自定義工件三維CAD文件(IGES或者STEP格式)

材料
工件可以是同一性質或者是分層材料(例如覆層)。每層材料可以為各向同性或者各向異性,可以具有任意對稱性和方向性。材料同樣可以定義為纖維強化、多層或者顆?;旌衔?。材料的聲學特征包括衰減系數(shù)等都可以自定義。可以利用CIVA中的CAD工具設計非均質材料。
可以模擬背散射噪聲(散射體隨機地分布于材料中,可以定義任意密度和反射率,可設置工件中每個材料的噪聲)。


相控陣設置
CIVA軟件可以非常方便地定義各種類型的陣列探頭:線形、矩陣和環(huán)形陣,并可以計算延遲法則和定義激發(fā)順序以實現(xiàn)常規(guī)和高級的相控陣技術:
可以單獨定義發(fā)射或接收晶片發(fā)射或接收的孔徑可以是變化的常規(guī)和高級的電子掃查(接收晶片與發(fā)射晶片不同)
環(huán)陣


水浸式接觸式雙晶陣列智能柔性探頭曲率線陣
可以處理任意幾何形狀(常規(guī)或者復合)和材料(均質或者非均質材料,各向同性和各向異性)的工件,并且可以計算從到最復雜的相控陣技術:
聚焦于一個或多個任意點電子掃查錘灞蘸廣_一-霸扇形掃查≮…■動態(tài)延遲法則的應用★非均一幅值法則的應用(影響非均勻單元的響應和聲束變跡)對于復雜幾何形狀和不均勻材料,可以計算沿著掃查釉的每個探頭位置上的延遲法則。
缺陷
可以在工件內(nèi)部設置任意數(shù)量缺陷,缺陷可以處于任意位置,其形狀為:
校準缺陷:球形孔、橫孔、平底孔和半球形孔
平面缺陷:任意大小和方向,矩形或半橢圓●
多面缺陷和二維CAD外形缺陷
固體夾雜物(圓柱、球形或者橢圓形):缺陷由,母固體材料組成矩陣科技
結果
聲束計算
在該模塊中可以計算在工件中的超聲波束,也可以計算在耦合材料中的聲場??梢栽诠ぜ邪凑找圆ǚ活伾P系或者等波幅面的方式顯示聲束,也可以顯示聲束的局部方向和波前(可以保存為動態(tài)文件,AVI格式)。
缺陷響應
該模塊模擬聲束一缺陷相互作用,并且預測各回波的波幅和時間差:直接回波,端角效應等等。它可以計算由幾何形狀產(chǎn)生的回波、表面回波和波形轉換。
對于TOFD仿真,可以計算缺陷邊緣產(chǎn)生的直接回波、直通波以及對底面回波造成的陰影效應。
分析工具
該軟件提供了大量的信號處理方法,包括一些常規(guī)的處理方法(濾波,去卷積等等)和很多的處理方法(小波,雙伯努利一高斯去卷積等等)。3D分段工具可以將信號進行分組,可以處理這些組,并且輸出報告。
該軟件還整合了重建工具,對于合成聚焦尤其有用。該軟件能夠從采集到的數(shù)據(jù)文件或相控陣模擬結果中提取并合并信號,使得在點獲得聚焦效果,并重建圖像。聲束軌跡工具考慮了波形轉換、反射、時間延遲顯示等等。
仿真實例







渦流檢測模擬
渦流仿真模塊可以預測工件內(nèi)的電場和使用一個或多個探頭檢測時的缺陷響應。
探頭
這個模塊可以處理:
圓形、外環(huán)或者內(nèi)環(huán)甚至是扇形(用于管子檢測)線圈;平面線圈(用于圓柱、平板或者二維和三維工件檢測)。可以為每個渦流線圈添加一個鐵磁芯??梢允菆A柱或者C或者E形狀的杯狀鐵磁芯。
CIVA同樣可以處理多線圈或者多頻率結構模型:
線圈的特殊參數(shù)和位置(線圈可以在工件表面上傾斜或者在管子內(nèi)偏心)通道可隨意定義(式和差動式,阻抗和發(fā)射/接收模式)工件
參數(shù)化幾何結構:在圖形界面中可以定義參數(shù)化幾何外形工件:平面、圓柱和鉆孔CAD文件:
可以將CAD文件導入到CIVA軟件中建立工件,并對該工件進行計算。
可以將二維CAD文件經(jīng)過拉伸或者旋轉產(chǎn)生三維工件支持的二維CAD文件格式為DXF或者IGES可以使用CIVA軟件中的CAD工具自定義工件三維CAD文件(IGES或者STEP格式)

缺陷可以在工件中添加一個缺陷。缺陷種類如下:
可以在平板、二維或三維CAD工件,或者圓柱體內(nèi)添加一個三維平行六面體缺陷,在種情況中,缺陷沿著圓柱體延伸。
平底孔在平板中可以添加一個半橢圓狀缺陷。
結果


2D結構工件中的缺陷渦流和阻抗計算
該模塊可以快速計算均勻材質的2D結構工件(在工件中傳導率和滲透率為常數(shù))。對于圓柱結構,渦流線圈(不包含鐵磁芯)可以為外環(huán)或者內(nèi)環(huán)線圈。對于平板結構,線圈可以為平面線圈(包含或者不包含鐵磁芯)。
矩陣科技
可以直觀地顯示以下量的數(shù)值:渦流密度、電場和電勢矢量。對于平板工件,可以計算并繪制一組頻率的標準阻抗圖。
模擬在工件中3D缺陷的響應可以模擬使用一個或多個平面線圈(包含或者不包含鐵磁芯)檢測平板工件中的3D缺陷所產(chǎn)生的響應。平板工件可以由一個或多個導電材料組成??梢阅M使用圓形線圈、內(nèi)環(huán)或者外環(huán)線圈(內(nèi)穿或者外穿,位于中心或者偏心)檢測管子工件中的縱向或橫向槽(外表面槽或者內(nèi)表面槽)或者平底孔所產(chǎn)生的響應。
在2D或3D CAD工件情況下,表面近似為圓柱或者平面。
渦流分析工具
一個專業(yè)的后處理工具可以將阻抗變化轉換為準彩色圖像(可以同時進行多通道顯示,濾波,混頻,平衡,提離清除等)。用戶同時可以提取一行或者一列渦流數(shù)據(jù),并使用阻抗平面圖來分析。
復繞組變壓模型
復繞組模型可以預測不同結構中(管子或圓棒的外穿線圈,管子中的軸向探頭,平板上的線圈)由于軸對稱缺陷的存在所引起的探頭阻抗變化。該技術目前只能用于軸向和對稱性結構中。



X射線模擬
射線模塊可以預測X射線源或伽瑪射線源所產(chǎn)生的直接輻射和散射輻射。
該模塊可以設置相關的參數(shù):工件選擇、源和探測器,能夠插人缺陷,定義源和探測器相對工件的位置,選擇計算選項。



可以設置X射線源或伽瑪射線源。對于X射線源需要定義陽極和能譜,對于伽瑪射線源需要定義能量分布(預定,義了C060、lr192和Se75_種常見的源)。源的形狀可以為圓柱或圓錐狀,聚焦點可以是精確的或者不精確的。
工件
??? 可以用于該模塊的工件有:
??? 具有圖形接口,允許定義參數(shù)化幾何結構(平板、圓柱、圓錐、彎管或插管)??? 可以將二維CAD文件經(jīng)過拉伸或者旋轉產(chǎn)生三維工件3D CAD工件(STEP或IGES格式文件)可以設計均勻介質工件,模塊中內(nèi)置了110種常規(guī)材料,也可以定義合金材料。
缺陷
??? 可以在工件中插入缺陷。缺陷幾何形狀可以為平面、球狀、橢球狀或不規(guī)則表面(平面或曲面)、橫孔、平底孔和半球形孔,也可以定義3D CAD缺陷。可以將缺陷材質定義為合金。
探測器
??? 對不同類型的源可以定義不同探測器(平面或曲面)。對于伽瑪射線源可以選擇多達十余種膠片。對于X射線源,只需要定義探測器的主要特征(像素數(shù)量、像素尺寸、整體增益、缺陷量子效率),同時還需定義探測器材料。對所有源都可以設計并添加過濾器。
結果
??? 可以使用比爾一朗伯解析法或蒙特卡洛方法計算結果。也可以將兩種方法結合在一起進行計算。
??? 使用圖像(直接輻射、散射、在探測器上能量的水平分量和垂直分量等等)顯示計算結果。圖像中的指針與3D工件中的指針是聯(lián)動的。可以使用射線軌跡工具顯示光子在材料中的運動軌跡。可以將圖像以Tiff格式導出。


CIVA9的硬件和軟件設備配置:
? PCj-I算機:
? 配置:Pentium IV 推薦2 Gb(尤其是Vista版本)硬盤至少需要350Mb可用空間,需要超過9Gb的空間存儲臨時文件推薦1280X1024-19英寸顯示器
??? 與OpenGL⑥兼容的顯卡
?? ?CD-Rom光驅
??? 操作系統(tǒng):Windows XP或VISTA

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