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Wave2000® / Wave2000® Plus,二维超声波仿真软件

Wave2000 / Wave2000 Plus, 是一个独立的计算机软件。它可用于求解几乎所有的二维超声波(弹性波传播)问题。能在声学分析中获取多种空间和时间中收到的模拟波形。Wave2000 能让用户探索任意数量的实验配置,以确定“最佳”传感器安排, 以及检查众多感兴趣变量的测量灵敏度。要了解更多信息,请参阅下面的软件概述、应用范围及软件特性,也可以通过一些算例/视频来了解。此外,你可以下载该软件,并获得免费的评估许可证,具体步骤请参阅下载及安装。如果需要更详细的信息,请联系我们

软件概述

Wave2000 / Wave2000 Plus 用时域有限差方法求解二维(2D)声学(弹性和粘弹性)的波方程。用户可以研究任意几何形状和材料构成的二维模型,设定任意的声源波形及分布。该软件除了仿真完整的空间和时间的声学解(注:因为声波和超声波对应同一组波动方程,所以本软件可用于求解声波和超声波问题),还允许用户仿真在多种声源和接收器配置的超声测量。对研究人员和应用工程师而言, Wave2000 / Wave2000 Plus 可用于无损检测,材料评估,声场分析和设计,医学成像和生物组织特性等不同领域。该软件还可用于力学基本机理研究和学术研究。有了该软件,用户可以计算求解解几乎无限多种不同的物理问题(如,散射和反射波形),而无需离开电脑键盘。

Wave2000 / Wave2000 Plus 可以解决广泛的二维超声问题。该软件允许用户定义任意几何形状和材料构成的模型。该模型由一个“PCX”图像文件定义。 “PCX”文件包括模型的尺寸信息,这对于超声波仿真很重要。模型图像中的物体由像素(pixel)构成,每个像素可以有256个灰度值(0 - 255)。每个像素灰度值表示一种物理材料(例如:水,钢等),是由用户设定。灰度值255是保留值,表示真空。因此,该软件可以处理十分广泛的二维结构的超声波问题。例如,传感器设计裂纹检测松质骨的的超声特性爬波及应用声场分析及设计等等。

二维物体或图像可以用该软件自身的"Geometry"(几何形状)功能来生成,也可以用任何图形软件(商业软件或用户自已开发的软件)来生成,然后保存为8位、单色的"PCX"格式文件。此外,图像可以从各种扫描方式获得,例如CT或MRI切片数据,只要将这些数据转换为"PCX"格式即可使用。通常,用户需要为图像中的每一灰度值指定所对应的材料。Wave2000 / Wave2000 Plus安装程序中带有多个材料库,包括:standard, gases, liquids, plastics, rubber, solids (标准,气体,液体,塑料,橡胶,固体)。用户可以按需要任意选用材料库中的材料,多数情况下用户不必自已定义材料。另外该软件中有"Replace Pixel Value"功能,可以将某一范围的灰度值变换成另灰度值,例如将灰度值 75 - 85 换成任一灰度值,例如90。

Wave2000 / Wave2000 Plus 的重要优势是采用了直观易用的图形界,用户可轻松地解决以各种各样的二维超声问题。用户可实现与实验条件一致的仿真模型。例如,声源和接收器的配置,超声波工程师会注意到类似于真实超声实验配置,例如使用所用户提供的传感器的波形信号。该软件也可用于分析传感器结构(如分层),采用各种时间动态(source)和静态(boundary condifition)位移边界条件,可用于超声传感器的设计。

Wave2000 / Wave2000 Plus 有可能对许多超声波许多问题产生新的见解。有了它,用户有能力完成超声“实验”,不必打开一个脉冲发生器,不必用“BNC”电缆连接接收器。更重要的是,用户可以清楚看到超声波在实验介质中的传播,这是通常的超声波实验无法实现。仿真能完成各种难做或高成本实验,用仿真可获取这类实验的认知。在获得足够了解以后,再用现场实验核对或细调某些参数,这样能够得到事半功倍的结果。

应用范围
• 无损检测和材料评估;
• 超声成像及生物医学组织特征:骨密度及骨龄测量;
• 复合材料的研究和设计;
• 超声传感器的研究和设计;
• 声场分析和设计,如室内音响效果分析及设计;
• 地球物理;
• 理论研究和应用研究;
• 学术和教育;

软件特性
• 用时域差分法提供完整的弹性(或粘弹性)波动方程的时域解,一次运行同时求出纵波、剪切波及模式转换的传播;
• 任意的像素(二维)实物描述;
• 模拟纵波和剪切波在固体以及纵波在液体(在一定条件下也适用于气体)中的传播,包括模式转换传播;
• 支持压电材料及正交各向异性材料(Plus Version);
• 允许测量位移、速度、加速度和压力;
• 能计算与频率相关的衰减(粘性的损失);
• 允许任意的信号源和接收传感器的配置,以及任意的边界条件;
• 允许定义发射器和接收器阵列,支持聚焦和偏转;
• 支持无限(吸收)边界条件;
• 允许重新“播放” 仿真结果,包括“单步执行”;
• 丰富的材料库,包括气体、液体、塑料、橡胶及其它常用固体;
• 众多的传感器信号窗囗选择;
• 支持批量处理;
• 有全自动多线程功能,可充分利用电脑的多处理器或多核的计算能力;
• 允许选择高次差分算法以减少的网格单元数、提高结果精度;
• 允许用户定义的任意波形作为信号源的波形;
• 有“点源”选项,可用于生成格林函数;
• 支持32位和64位的MS Windows操作系统;

各款软件的特性详情请参考:产品特性比较

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