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詳細ComWAVE:超音波解析ソフトウェア

新機能紹介

Ver.11.0の主な追加機能

ComWAVE

新機能
  1. ComWAVE-Modeler
    ComWAVEの解析モデルの作成をより 直感的に扱うために開発致しました新しいGUIです。部品を選択し、そのプロパティとして、材料物性値や境界条件を設定するなど、部品中心で操作するモダンな環境となっています。作成したモデルは従来のGUIで読み込んで解析実行、後処理を行います。今回リリース版では、基本的なモデル作成機能を提供します。今後複数年度にわたって機能を拡張していく予定です。
  2. 材料データベース機能
    ComWAVE解析で使用する材料データを管理するデータベースです。ComWAVE-Modelaerでは部品に対し直接データベースの材料を割り当てることができます。選択した材料を、現行のGUIで使用する
    材料ファイルにエクスポートすることで、従来の環境でもご利用いただけます。
    初期状態で理科年表の材料データが登録されています。
  3. 波形データベース機能
    ComWAVEで利用する波形ファイルを管理するデータベースです。
制限事項

以下の項目は未対応となっておりますので、ご注意をお願いします。

GPU版ソルバー関して
  • 流れ場解析および新接触機能に未対応となっています。
  • 減衰機能のうち、剛性比例減衰に未対応となっています。
    (ただし、レイリー減衰で剛性比例減衰を定義可能。)
  • 円筒座標コードは、レイリー減衰および剛性比例減衰未対応となっています。
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Ver.10.0の主な追加機能

ComWAVE

追加機能
  1. 音場引き継ぎ機能
    FEMで取得した任意位置の波形、あるいは実験的に測定した波形を、別のFEM計算に引き継ぐことができます。引き継ぎ境界を任意の位置に設定可能であり、異なるメッシュサイズを持つ領域間で引き継ぎ計算が可能です。
  2. NASTRANメッシュのインポート機能
    従来のGiDメッシュ形式に加え、NASTRANメッシュ形式に対応しました。
  3. レーザー超音波、EMAT、円筒座標系ソルバー、圧力場FEM計算(オプション)のGPUへの対応
    CPU版に加え、GPUにも対応しました。
  4. メッシュファイル(stmodel.bin)の圧縮形式入出力機能
    Windows環境でメッシュを生成する際、従来のメッシュファイルstmodel.binに加え、圧縮ファイルstmodel.gzipが生成されます。大規模モデルになるとstmodel.binのサイズが数十GBになり、Linuxへのファイル転送の負荷が高くなります。stmodel.binの代わりにLinxuではstmodel.gzipを使用することが可能になり、データ転送量を大幅に削減できます。
  5. 解析結果コンターファイル間引き出力機能
    大規模計算では解析結果ファイルが膨大になるため、指定間隔で間引き出力を行えるように改良しました。
機能改善
  1. 複数メッシュの結合機能
    従来は2つのメッシュの結合のみに対応していましたが、複数のメッシュを一括して結合できるようになりました。
  2. GPUコードの不等間隔メッシュへの対応
    従来のGPU計算は、等間隔メッシュのみ対応していましたが、不等間隔メッシュにも対応しました。
  3. メッセージ出力の強化
    ソルバー実行時のログの出力、発生時のエラー出力を強化しました。
  4. 任意断面BMPファイル作成機能
    従来の機能では、軸に沿ったXY, YZ, ZX断面のみに対応していました。今回の機能改善で、任意方向の断面出力が可能になりました。
  5. 不等間隔コンタ出力機能
    従来は指定した1つの時間間隔のみで出力していましたが、複数の時間間隔での出力に対応しました。
  6. バッチファイル自動生成ツール
    1つまたは複数のプロジェクトについて「前処理~計算~後処理」の一連の処理(連続バッチ実行、同時バッチ実行)を行うバッチファイルを自動生成できるようになりました。
制限事項

以下の項目は未対応あるいは不具合があるため、ご注意をお願いします。

  1. GPU版ソルバー関して
    • 流れ場解析および新接触機能に未対応となっています。
    • 減衰機能のうち、剛性比例減衰に未対応となっています。
      (ただし、レイリー減衰で剛性比例減衰を定義可能。)
    • 円筒座標コードは、レイリー減衰および剛性比例減衰未対応となっています。
  2. モデル設定の境界条件設定で、振動分布ファイルを設定した場合に、FEM用データの作成を実行した際に不安定になる場合があります。
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非破壊検査向けGUI Ver10.0の主な追加機能

ComWAVE for NDE

追加機能
  1. C、Dスキャン機能
    従来は、3次元モデル中の任意の2次元断面の探傷解析により、Bスコープ、開口合成画像を出力していましたが、今回の新機能では、3次元モデル中の複数断面の探傷解析を自動実行し、Cスコープ、Dスコープ出力を可能にしました。
機能改善
  1. レイトレース機能のリアルタイム処理化
    従来は、プローブ位置を決定し、その後レイトレース表示を行っていましたが、今回の新機能では、プローブを移動した直後にリアルタイムでレイトレース表示されるようになりました。
  2. 表示機能の追加・高速化
    • エコーグラフの折り返し表示(DC、RF表示切替)
    • 波形表示の高速化
    • モデルの平行移動機能
    • 領域の目盛と補助目盛表示機能
  3. 操作性・利便性の向上
    • コンターの間引き数を設定機能
    • コントロールダイアログの整理、画面やコントロールの調整
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Ver.9.5の主な追加機能

制御機能

  1. 新接触機能
    従来の接触機能は接触面が軸に沿った直線にのみ対応していました。今回の新接触機能では、曲面での接触設定を可能にしました。これにより複合材内のき裂や金属組織の不純物等の複雑なモデル界面の接触をモデル化することが可能になりました。
  2. 円筒座標計算機能
    円筒座標での計算を可能にしました。特に管内に水がある場合のガイド波を、従来より高精度に解析することができます。
  3. レイトレース機能
    レイトレース機能はスキャンプランの作成に有効です。反射、屈折、モード変換を考慮した音線の伝搬を瞬時に求めることができ、大まかな探勝範囲や位置を知ることができます。またFEM解析を実施する前の、探触子位置決定にも有効です。
  4. スナップショットファイルからの数値取得
    解析で求めたスナップショットファイル内の任意の直線上の数値データを取得することができます。
  5. ボロノイ分割機能
    結晶粒等をモデリングする際には、基本オブジェクトを多数設定していました。本機能は、乱数を利用したボロノイ分割を利用しており、結晶粒等を容易にモデリングできます。
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非破壊検査向けGUI

非破壊検査向けGUIの主な追加機能

  1. ComWAVE Lab for NDE
    非破壊検査装置と同じ操作感・出力を持つインターフェースを提供いたします。これにより、検査装置と一緒に使うことを容易にし、現場でのデータ分析を素早く実行でき、検査精度の向上および誤検査の低減に貢献します。また、豊富な溶接部テンプレート等も実装しており、検査員の教育訓練にもお使いいただくことが可能です。
Bスコープ・セクタスキャンの機能制限について
本バージョンのComWAVE Lab for NDEでは「Bスコープ・セクタスキャン」の後処理計算において、条件により結果が正しく描画されない不具合が発生するため機能を制限しております。
後日、機能修正版のリリースを予定しておりますので、Bスコープ・セクタスキャンの後処理計算はComWAVE「新Bスコープ・開口合成(後処理)」の「電子走査(扇形)」をご利用下さい。
レイトレース機能の既知の不具合について
レイトレース実行時に縦波モードを赤線、横波モードを青線で描画していますが、複数本の音線のうちいずれかの音線が臨界角を超えた場合に線の色が正しく描画されない不具合が確認されています。後日、機能修正版での調整を予定しております。
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Ver.8.1の主な追加機能

モデル作成機能

  1. 不等間隔メッシュ設定機能
    解析を行う際、メッシュ幅は波長を考慮して分割します。波長は材料の音速によって異なるため、音速の遅い材料中ではメッシュを細かく、音速の速い材料中では、メッシュ幅を粗くすることが望まれます。本機能により、X、Y、Zの軸毎に、任意の区間で、任意のメッシュ幅に設定できるようになります。材料の音速差の大きい解析を行う際に、メモリーを削減して解析できるようになります。

制御機能

  1. 境界引き継ぎ解析機能
    従来のリスタート解析では、伝搬波形を空間的に引き継いでいるため、解析領域を多く必要とします。本機能は空間的引き継ぎ領域の代わりに面状の領域を設け、そこから超音波を再放射します。空間から面に変わったことにより解析領域を削減し、解析時間の短縮を実現しています。
  2. 時刻歴動摩擦係数設定機能
    従来の接触問題で扱う動摩擦係数は一定値でしたが、時系列で変化する動摩擦係数を扱うことができるようになります。
  3. 圧力場高速計算機能(オプション)
    解析ソルバーは、Ver8.0までは変位場コードでしたが、Ver8.1から圧力場コードが加わります。超音波が伝搬する媒体として、横波が存在しない水、空気等に対応させたものです。空中超音波等の解析で、変位場(ベクトル)コードから圧力場(スカラー)コードに変えることで、メモリーの削減、解析時間の短縮ができます。
  4. EMAT解析機能(オプション)
    永久磁石、コイルからなるEMAT (Electro-Magnetic Acoustic Transducer)を用いた解析を実現します。永久磁石の作る磁束密度B、試験体表面の渦電流密度Jの相互作業により発生するローレンツ力JxBを計算し、その3次元分布を超音波の発生源とした超音波伝搬解析を行います。
制限事項
制御機能1の境界引き継ぎ解析機能と3の圧力場高速計算機能(オプション)のリスタート面はXY平面であり、Z方向伝搬の解析に限定されます。
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Ver.8.0の主な追加機能

モデル作成機能

  1. メッシュ生成機能の並列化
    任意の並列数でメッシュ生成を行うことができます。(但し、Z軸で分割するため、2次元XY平面モデルは除きます。)

制御機能

  1. 外挿計算機能(GPGPU対応)
    外挿計算機能をGPGPUに対応しました。GPGPUを使って高速に処理をすることができます。

結果出力

  1. 新Bスコープ、開口合成表示機能
    送信振動子を1つずつ振動させるFEM解析を実施し、後処理で受信波形を合成します。新Bスコープ解析では、電子走査のセクタースキャンおよびリニアスキャンを行うことができます。開口合成では、2次元あるいは3次元のエコーのコンター図を作成することができます。
  2. 解析レポート作成機能
    ComWAEで解析した結果を、短時間で容易にまとめることができます。
  3. GUI操作記録再生機能
    解析結果の可視化の操作記録をファイルに保存し、後で再生することができます。同様の操作を必要とするプロジェクトの作業負担を軽減できます。
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Ver.7.0の主な追加機能

モデル作成機能

  1. BMP取り込み機能
    モデル中の指定材料部分にBMP画像を取り込み、色の階調毎に材料を分けることができる機能です。溶接部断面やコンクリート断面などの、一様でない複雑なモデルを簡単に作成することができます。1つの断面からの押し出し機能と複数の断面を利用する補間機能を用いて3次元モデルの作成にも対応しています。
  2. メッシュ結合機能
    生成されたメッシュ同士を結合する機能です。既存のモデル結合機能ではメッシュ生成前のComWAVEモデルファイルが必要でしたが、メッシュ結合機能では既に生成されているメッシュ同士を結合できます。

その他

  1. プロテクト方式のバージョンアップ
    ComWAVE Ver7.0.1からSentinel HASP HLプロテクションキーによるプロテクト方式が新しくなりました。これに伴い、ComWAVE Ver6.1.4までご利用頂いていた旧プロテクションキーからの差し替えが必要となり、新しいプロテクションキーの実行環境プログラムの追加インストールが必要となります。また、ライセンス使用状況のモニタリング方法やアップデート方法が変更になります。詳しくはComWAVEインストール手順書および、ComWAVEライセンシングガイドを参照して下さい。
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Ver.6.1の主な追加機能

モデル作成機能

  1. JIS試験片テンプレート
    T継手、配管・容器周継手、配管・容器長手継手テンプレートを追加しました。各テンプレートでは、V開先、2段V開先、X開先、K開先、レ開先モデルを作成することできます。パラメータを設定することにより、モデル形状および溶接部の結晶方位補間ファイルを生成します。
  2. FEM-外挿法ハイブリッド解析機能
    外挿計算機能を新たに追加しました。FEM計算で出力された時系列データにキルヒホフ法を用いて、FEM計算領域から離れた領域での超音波伝搬図、FEM用リスタートファイルを作成することができます。
  3. 流れ場との連成解析機能
    流れを考慮した超音波伝搬解析ができるようになりました。これにより、配管中に流れる水の流れを考慮した超音波伝搬解析などができるようになりました。
    (一部機能制限があり、正式版はVersion7.0でリリースします。)

その他

  1. Bスコープ解析の結果表示で、ずれが生じる場合がある不具合を修正しました。

注意

GPGPUによる並列計算で、数万ステップの解析を行った場合に、計算結果にノイズがのる場合があります。この場合には、ステップ数を少なくするか、CPUによる計算を行ってください。原因は調査中です。

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Ver.6.0の主な追加機能

モデル作成機能

  1. JIS試験片テンプレート
    平板突合せ継手での、V開先、2段V開先、X開先、K開先、レ開先モデルを作成する5つのテンプレートを追加しました。この機能では、パラメータを設定することにより、モデル形状および溶接部の結晶方位補間ファイルを生成します。
  2. モデル結合
    2以上の複数のモデルファイル(mdlファイル)を結合するモデル結合機能を追加しました。探触子と鋼材モデルを別々に作り、それ結合することができます。
  3. 音速・密度による剛性マトリクス設定
    剛性マトリクスを設定する機能を追加しました。実験で得た音速、密度から剛性マトリクスを算出します。

その他

  1. 各種数値設定機能で、設定する浮動小数点の有効数字の見直しを行いました。
  2. 材料物性値の未設定検出
    材料物性値が未設定の場合に、材料物性値リストの該当行を赤字で表示する機能を追加しました。
  3. 材料物性値のコピー
    材料物性値のコピー機能を追加しました。材料物性値リストで、マウスの右クリックで物性値のコピーおよび貼り付けができます。貼り付け材料として複数を選択した場合には、選択した全てに貼り付けができます。
  4. マウスポインター位置の座標表示
    「メッシュ生成」、「モデル設定」、「解析結果の可視化」には、画面右下にマウスポインターの座標を表示する機能がありますが、モデルの拡大・縮小等を繰り返すと正確な座標を表示しなくなる不具合がありました。その不具合を修正しました。
  5. 入力波形作成
    ウェーブレット波形の作成機能では、波長の20分割データが自動作成されていましたが、分割数を設定できるように修正しました。また、ウェーブレット波形がゼロになった後は、設定最大時間まで等間隔で波形データを出力していましたが、最大時間での設定値のみを出力するように変更しました。
  6. Bスコープ解析
    プローブ操作定義で機械操作(円弧)を設定した場合に、各解析でのプローブの位置が正常に設定されない場合がある不具合を修正しました。
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Ver.5.1の主な追加機能

ソルバー

  1. 接触機能
    材料と材料の境界に厚み1要素のモデルを作成し、材料同士の接触状況を
    定義することができます。定義できるのは、完全接合、材料と材料の接触面へ
    の残留応力、任意の隙間を介した接触です。

後処理機能

  1. BMP作成機能
    最小値、最大値を設定し、結果ファイルから直接BMPを作成します。
    画面表示から作成するより高速に作成できます。
  2. BMP表示機能
    1.で作成したBMPを解析結果の可視化画面で表示することができます。
  3. 複数等値面表示
    解析結果の可視化のボリューム表示で、複数等値面を選択できるようになりました。
  4. アニメーション変換機能
    作成したBMPから、アニメーション(gif)を作成する機能を追加しました。
    BMPのトリミング、ループ回数、1枚当たりのBMP表示時間を設定して、変換できます。

その他

  • 波形ファイルのグラフ表示を行った後の、複数の機能の表示画面が重なって表れる不具合を修正
  • 波形ファイルのグラフ表示の際、選択されるプロジェクトの不具合修正
  • 波形取得位置が非常に多い場合の、波形ファイルのグラフ表示の不具合修正
  • 解析結果の可視化の全体の変形で、折り返し表示を行った際の不具合修正
  • 補間結果の表示画面で、複数断面表示が可能になりました。
  • 結果の差分機能の並列数による制限を解除しました。
  • GPU版で解析できる材料の種類を追加しました。
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Ver.5.0の主な追加機能

モデリング機能

  1. マトリクスアレイテンプレート
    マトリクスアレイのテンプレート、遅延時間設定機能を追加しました。
  2. 材料ライブラリ
    設定した物性値を保存しておき、他のプロジェクトの材料などに使用できる機能を追加しました。
  3. 入力波形作成
    ウェーブレット、sin波の入力ファイルの作成が、画面からできるようになりました。

後処理機能

  1. 解析結果の差分ファイル作成・表示機能
    裂ありとなしの計算など、異なるモデルにより出力された波形や超音波伝搬図の差分を取ることによりき裂のみの影響ファイルを生成します。
    GUIではき裂の影響のみが現れた波形や超音波伝播図を見ることが出来ます。
  2. 複数断面表示機能
    解析結果の可視化で、複数の断面を同時に表示できるようにしました。
  3. 可視化設定値保存
    表示の際に設定したパラメータを一部保存する機能を追加しました。 (解析結果の可視化の閾値など)
  4. 対称、反対称折り返し表示
    対称、反対称境界を設定して計算したプロジェクトで、結果表示の際に折り返して表示できるようになりました。

その他便利な機能

  1. プロジェクトコピー機能
    プロジェクトを新規作成する際、既存のプロジェクトをコピーして作成できるようになりました。
  2. バンドパスフィルタ・波形積分機能
    結果波形や任意の波形にバンドパスフィルタをかける機能と任意の波形を時間積分する機能を追加しました。

高速計算機能(オプション、別売)

  1. GPGPU計算対応
    GPGPU計算に対応しました。
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Ver.4.1の主な追加機能

  1. 100億要素超解析対応
    前回のバージョンまでは、メッシュ数が40億程度までと制限されていましたが、100億要素程度まで解析可能となりました。
  2. レイリー減衰解析機能
    減衰の種類にレイリー減衰を選べるように追加しました。
    レイリー減衰選択画面:超音波解析ソフトウェア ComWAVE 矢印 レイリー減衰 縦横波減衰率グラフ:超音波解析ソフトウェア ComWAVE
  3. 拡張リスタート解析機能
    • メッシュサイズが違う場合のリスタート機能を追加しました。
    • リスタート読込の際、リスタートデータを読み込まない(0にする)範囲と、データに段階的に減衰を加えて読み込む範囲を指定できるようになりました。
    拡張リスタート解析機能:超音波解析ソフトウェア ComWAVE
  4. GiDバージョンアップ(Ver.10.1)
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Ver4.0の主な追加機能

  1. 新GUI(マルチウィンドウ対応、操作性の向上およびPython対応)
  2. 円筒および球形振動子への加振機能
  3. 部分領域追従型リスタート機能
  4. 空間にメッシュを作らない計算効率化機能
  5. プローブテンプレート追加
  6. 反対称境界設定機能
  7. 受信波形および任意位置波形取得種類の充実
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Ver3.0の主な追加機能

  1. Bスコープ表示機能
  2. 対称境界設定機能
  3. 周期境界設定機能
  4. 押し出しモデリング機能
  5. 2次元解析機能(2次元限定バージョンの販売も開始)
  6. アレイ探触子モデル作成テンプレートに水浸法モデル作成機能追加
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Ver2.0の主な機能

不均質材料モデル化機能

溶接部組織、音速、密度、減衰率の空間不均質性を容易に解析モデルに反映できます。

溶接部不均質材料定義のための断面設定例(複数断面可):超音波解析ソフトウェア ComWAVE
溶接部不均質材料定義のための断面設定例(複数断面可)
断面間自動補完により生成した溶接部不均質モデル:超音波解析ソフトウェア ComWAVE

断面間自動補完により生成した溶接部不均質モデル:超音波解析ソフトウェア ComWAVE
断面間自動補完により生成した溶接部不均質モデル

溶接領域を全て含む方形領域で結晶軸を各セル毎に定義する(モデル化の際は溶接外での定義は無視される)

探触子モデル化テンプレート機能

フェーズドアレイプローブを振動子数、ピッチ、入射角など必要なパラメータを入力するだけで容易にモデル化可能です。

探触子モデル化テンプレート機能 入力画面:超音波解析ソフトウェア ComWAVE 矢印 探触子モデル化テンプレート機能 メッシュ画面:超音波解析ソフトウェア ComWAVE

パラメータ設定例:
振動子長さ:8mm,振動子幅:8mm,振動子高さ:0.2mm,設置面長さ:10mm,振動子数:1
くさび長さ:15mm,くさび幅:10mm,くさび内距離:8mm,くさび前方傾斜角:15度
屈折角:60度,対象部位の音速:5800m/s,くさび音速:2670m/s

その他変更点

  • 2次元解析の高速化
  • 2次元解析モデル化機能を改良し、従来の約3分の1のメモリおよび計算時間で計算可能になりました。
  • GUIインターフェースの変更
    ツールバーを画面上部にまとめて、可視化画面をより大きく見やすく修正。
  • 振動子、受信面、無反射境界の設定方法を改良。
    モデル形状変更の際に、再設定する必要がなくなりました。
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サービス

  • 各種コンサルティングおよび受託解析
  • 出張トレーニング
  • インストール
  • ソフトウェアカスタマイズ
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