Schichten und Kombinieren von 3D-Voxelbildern

Das LayerGeo-Modul ist ein wichtiger Bestandteil der GeoDict-Bildbearbeitung und ermöglicht zusammen mit ProcessGeo die präzise Bearbeitung voxelbasierter 3D-Geometrien. Mit LayerGeo können Materialmodelle aus importierten µCT- oder FIB/SEM-Scans über ImportGeo-VOL oder aus digital erzeugten Strukturen mit GrainGeo, FoamGeo oder FiberGeo geschichtet, addiert oder subtrahiert werden. So lassen sich mehrere 3D-Geometriemodelle zu komplexen Mehrphasenstrukturen kombinieren, die anschließend mit Analysemodulen wie FlowDict oder PoroDict ausgewertet werden können.

Typische Anwendungsbereiche umfassen die Modellierung von mehrschichtigen Filtermedien, Sandkontrollsieben sowie laminierten Verbundwerkstoffen aus Kohlenstofffasern mit unterschiedlichen Orientierungen. Das Modul kann außerdem zur Erstellung von Sandwichstrukturen, zur Kombination von Kathoden- und Anodenstrukturen mit einer Trennschicht für Batteriesimulationen oder zum Zusammenfügen von Scans großer Proben verwendet werden, die nicht in einem einzigen Scan erfasst werden können.

Die Attach-Funktion verbindet mehrere 3D-Geometrien entlang definierter Grenzflächen zu durchgehenden Mehrschichtstrukturen, wobei die innere Zusammensetzung jeder Schicht erhalten bleibt. Sie wird hauptsächlich zur Modellierung geschichteter Materialien wie Filter, Laminate oder Verbundwerkstoffe mit präzise kontrollierter räumlicher Ausrichtung verwendet.

Die Add-Funktion vereint zwei Voxel-Geometrien zu einem einzigen Modell, indem ihre jeweiligen Materialphasen zusammengeführt werden. Sie wird verwendet, um Strukturen zu erweitern, Materialphasen zu verbinden oder Verbundmodelle zu erstellen, wobei die Phaseninformationen für nachfolgende Analysen erhalten bleiben.

Die Subtract-Funktion entfernt eine Geometrie aus einer anderen auf Grundlage überlappender Voxel und ermöglicht so die Erzeugung von Poren, Kanälen oder sauberen Grenzflächen. Sie eignet sich besonders zur Verfeinerung von Scans oder zur gezielten Isolation bestimmter Materialbereiche.