اهداف آموزش: در این آموزش شما با مفهوم ماده غیرخطی، نحوه مدلسازی مواد با رفتار غیرخطی در آباکوس، نحوه ترسیم نمودار تنش – کرنش در مواد غیرخطی و عوامل غیرخطی شدن یک مسئله آشنا خواهید شد.
اگر مجموعه مطالب آموزشی ما را دنبال کرده باشید، با عوامل غیرخطی شدن یک مسئله در تحلیل اجزای محدود آشنا شده‌اید. یکی از اساسی‌ترین دلایل پاسخ غیرخطی سازه در تحلیل، به جنس ماده مورد استفاده باز می‌گردد. در این آموزش قصد داریم تا به بررسی رفتار یک ورق با ماهیت غیرخطی تحت بار کششی بپردازیم (تحلیل ورق تحت کشش در آباکوس). با ما همراه باشید در یک آموزش دیگر از سری آموزش‌های مثال‌های کاربردی پروژه محور در نرم‌افزار آباکوس.
صورت مسئله تحلیل ورق تحت کشش با رفتار غیرخطی در آباکوس
ورقی با ابعاد 12 *7 سانتی متر مربع و ضخامت 8mm در نظر بگیرید. اگر رفتار مکانیکی ماده در ناحیه پلاستیک مطابق جدول زیر تعریف شده باشد، پاسخ ورق به بار کششی اعمال شده در انتهای آن را بیابید.
◄ حوزه کاربرد: مهندسی مکانیک – عمران – نساجی
| (Stress (MPa | Strain |
|---|---|
| 75 | 0.0 |
| 150 | 0.023 |
| 225 | 0.06 |
| 240 | 0.09 |
| 300 | 0.12 |
| 355 | 0.2 |
| 390 | 0.28 |
حل مسئله آنالیز ورق تحت کشش با رفتار غیرخطی در Abaqus
مطابق روند حل در مسائل اجزای محدود، در ماژول Part نسبت به ایجاد هندسه مدل (ورق با ابعاد و ضخامت داده شده در صورت مسئله) اقدام نمایید.
سپس به محیط Property رفته و خواص الاستیک، پلاستیک و چگالی ماده را در محل خود وارد کنید (مدول یانگ را برابر 210 گیگاپاسکال، ضریب پواسون را 0.3 و چگالی را 7800Kg/M^3 لحاظ نمایید).
با تعریف یک سطح مقطع Solid همگن و اختصاص آن به ورق موردنظر، عملیات مدلسازی در محیط Property به اتمام خواهد رسید.
پس از مونتاژ قطعه در محیط Assembly، نسبت به ایجاد یک حلگر از نوع Dynamic, Explicit در ماژول Step اقدام کنید.
با توجه به شرایط مرزی حاکم بر مسئله، لبه پایینی ورق را در تمامی جهات مقید کرده و به لبه بالایی، شرط مرزی از نوع سرعت اعمال کنید.
در آخرین گام پیش از تحلیل نیز شبکه اجزای محدودی مطابق اندازه المان نشان داده شده در تصویر ایجاد کرده و پس از اتمام، مسئله را برای حل به ماژول Job ارسال کنید.
تصویر زیر بیانگر نمودار تنش – کرنش ورق تحت بار کششی اعمالی است. همان‌طور که ملاحظه میکنید پس از ورود سازه به منطقه پلاستیک، شاهد رفتار غیرخطی بوده‌ایم (آموزش خروجی گرفتن در آباکوس – آموزش ترسیم نمودار در آباکوس)
حال شما دوستان عزیز مسلما می‌توانید یک میله را با شرایط فوق توسط نرم‌افزار abaqus آنالیز کنید. همین حالا شروع کنید و در صورت بروز مشکل با ما در میان بگذارید…. فراموش نکنید که مشتاقانه منتظر شنیدن نظرات شما دوستان عزیز هستیم….
سلام
من جوش اصطکاکی اغتشاشی بین دو ورق کار کردم در Step-1
حال میخوام به یک سمت ورق نیرو وارد کنم در Step-2
اما در ماژول load خطا میده
خب قاعدتا در استپ اول، کناره ها فیکسه، ولی در استپ دوم، یک طرف کماکان فیکس و طرف دیگه سرعت وارد میشه بهش مثل بالا
مشکل کجا میتونه باشه؟
من دقیقا جدول ویرایش نیروها که با توجه به استپ ها، توش CREATED، MODIFIED و PROPAGATED داره رو نمیفهمم
سلام
شما باید شرط مرزی قبل را غیرفعال کنید
واضحه
create یعنی شرط مرزی در این مرحله ایجاد شده
Propagate یعنی شرط مرزی تعریف شده در استپهای قبل به استپهای جدید منتقل شده و بدون هیچگونه تغییر، شرط مرزی ادامه پیدا کرده
Modified هم که یعنی شرط مرزی ایجاد شده دستخوش تغییر شده
میتونید شرط مرزی را در step-2 غیرفعال کنید (Deactive) و بعد در step-2 شرط مرزی دلخواهتون را اعمال کنید
متشکرم
استاد من در بخش وارد کردن نیرو یا جابجایی، پس از اینکه یک سطح را تعریف میکنم (SET ساخته میشه)، آخرش همواره با این سری ارور ها مواجه میشم.
برای مثال با توجه به عکس آپلود شده، SET-15، ستی هست که برای اعمال جابجایی روی آن تعریف شده. تنها کاری که من پس از تعریف شرایط مرزی جدید کردم، مش زدن دوباره ی پارتی بود که این SET روی آن قرار دارد. منظور از این ارورها چیست؟
http://uupload.ir/files/3jc6_error.jpg
شما برای اعمال شرط مرزی Node set تعریف کرده اید
طبیعتا با مش زنی مجدد قطعه، گزه های جدید ایجاد میشه و Node Set قبلی معتبر نیست
مجدداً به ماژول Load برگردید و شرایط مرزی را اصلاح کنید (ناحیه مورد نظر را دوباره انتخاب کنید و یا اینکه SET جدید تعریف و استفاده کنید)
مرسی
من الان رفتم دوباره شرایط مرزی جدید اعمال کردم، اینبار ست جدیدی تعریف نکردم و بعدش هم دست به مش نزدم
ولی بازم ارور داد.
من دقیقا نمیفهمم که شما میگین ست تعریف بکنم یا نکنم؟
دوست عزیز NodeSet که تعریف کرده اید وجود نداره یا دستخوش تغییر شده
دو راه دارید؛ شرایط مرزی را حذف کنید و از اول تعریف کنید (از NodeSet های قبلی استفاده نکنید) یا اینکه NodeSet جدید تعریف کنید و در شرایط مرزی جدید از این NodeSetها استفاده کنید
خیلی ساده کافیه لیست NodeSetهاتون را نگاه کنید، ببینید NodeSet 15 که خطا داره کجاست و چه شرطی براش اعمال شده
مرسی مهندس
درست شد
مشکل اینجا بود که من اصلا نادست رو بلد نبودم و فکر میکردم همون ست تعریف کردنه! که از یوتیوب یاد گرفتم و اروری نگرفتم دیگه. البته که برنامه گفت روی پارت اویلرین نمیشه جابجایی اعمال کرد. منم سرعت اعمال کردم به جاش!
حالا یه سوال کلی دارم. من چندین سری توی جاب های مختلف به این مشکل برخوردم که سر یک استپ تایم رند(مثلا 1) نه حتی 1.03 یا مثلا 2، زمان روی این عدد وایمیسته و جاب هنوز در حال رانینگه، این دلیلش ریز شدن مشه؟ والا سایز مشم روی 1.7 عه! البته که با مشای خیلی درشت مثلا در سایز 4، جاب کامل شده دارم.
نظرتون چیه؟
بدون دیدن مسئله نظری ندارم
با سلام و تشکر از سایت مفیدتون
من یک سلول سیلندرگونه که از دو ماده متفاوت ساخته شده اند و بوسیله ی المان کوهسیو به هم اتصال پیدا کردند را بصورت متقارن دوبعدی مدل کردم. برای خروجی گرفتن از این نمونه بعنوان منحنی تنش کرنش، کدام المان از کدام مادهه باید انتخاب بشود؟
سلام
قاعده ای وجود نداره؛ شما میتونید تنش در هر نقطه ای که مد نظرتون باشه را انتخاب کنید
ممکنه برای شما مرز مشترک اهمیت داشته باشه، شاید هم هدفتون از تحلیل پیدا کردن تنش در یکی از دو متریال باشه
همه چیز بستگی به هدف شما از تحلیل داره
یکی از این دو ماده که با المان کوهسیو به هم متصل شده اند رفتار پلاستیک نیز دارد و من مدلسازی را در آباکوس استاندارد با یک استپ انجام دادم . بنظر شما تنش ها خروجی با این شرایط قابل اعتمادند و موضوع دیگه میخوام نمودار تنش کرنش کل سلول رو بخصوص قسمت رفتار غیر خطی ان را ببینم. پیشنهاد شما برای خروجی گرفتن چی هست؟
تشکر میکنم
قابل اعتماد بودن تنش به کیفیت شبیه سازی شما ارتباط داره؛ یک موضوع کلی که نیست
اگر قصد دیدن رفتار غیرخطی را داشته باشید باید این رفتار را در تعریف متریال هم لحاظ کرده باشید
پس فقط شما قادر به مشاهده رفتار غیرخطی برای ماده ای هستید که رفتار پلاستیک براش تعریف شده
با سلام
در این مدلسازی المنت لایبرری رو هم باید آباکوس اکسپلیسیت انتخاب کرد؟ و سوال دیگه اینکه چگالی تطبیق واحد با بقیه ی ابعاد ندارد، مشکلساز نیست؟
سلام
بله
چه مشکلی وجود داره؟ همه واحدها متریک انتخاب شده
سلام ،تشکر بابت مطالب مفیدتون
من روی یک ستون کامپوزیت کار میکنم که تحت خمش هست،باید بین shellو solidاصطکاک با ضریب 0.7تعریف کنم ولی مدل abortedمیشه ،ایا میشه بین shellو solidکه هر دو استوانه ای هستند و روی هم قرار دارند اصطکاک تعریف کرد?(امکان اینکه به جایshellاز solidبا ضخامت کم استفاده کنم نیست)
سلام
چه خطایی دریافت میکنید؟
من در این بخش باید سوالمو مطرح میکردم. ببخشید اشتباه شد. اینجا افت نمودار بخاطر تعریف آسیب هست یا بعلت اینکه مدل دینامیکی هست این افت قابل مشاهده هست؟
ربطی به رفتار ماده نداره
سلام استاد، من آزمایش ENF را برای تعیین چقرمگی شکست مود II در نرم افزار آباکوس شبیه سازی کردم و از المان کوهسیو بین دو لایه کامپوزیت استفاده کردم. پارامترهای آسیب را هم وارد کردم و نمودار نیرو جابجایی مشابه نمودار شما را بدست اوردم اما میخوام که ناحیه غیرخطی کمی بزرگ تر باشد. آیا به نظر شما باید نوع المان ها را تغییر بدم؟
سلام
این موضوع بستگی به رفتار ماده و بارگذاری شما داره
سلام
درسته آقای مهندس، متشکرم. آیا نمونه ای از مثال هست که کوهسیو و XFEM را همزمان در کامپوزیت در نظر گرفته باشین؟
سلام
خیر
با سلام و تشکر از شما.سوالی داشتم
هنگامی که ما برای یافتن خواص ماده ای،نمونه دمبلی شکل آن را ساخته و تست کشش تک محوره می گیریم، از نتایج آن برای تعریف خواص ماده در آباکوس استفاده می کنیم.
1- با توجه به اینکه ما فقط تنش و کرنش را در تست کشش تک محوره برای یک راستا حساب کرده ایم، چرا این خواص باید برای رفتار کلی ماده در آباکوس تعریف شود و این کاردرست باشد؟
2-جدای این بحث، به طور مثال اگر طبق نمودار تنش کرنش حقیقی حاصله از تست کشش، ماده ما به فرض در کرنش0.02 از ناحیه خطی(الاستیک) وارد ناحیه پلاستیک شود، آیا برای اینکه بفهمیم نمونه اصلی ما در بارگذاری شبیه سازی شده در آباکوس کجا وارد ناحیه پلاستیک می شود، باید کرنش لگاریتمی(LE) یا Eکرنش کلی را در قطعه بررسی کنیم؟در این صورت وقتی کدام مقدار به 0.02 رسید قطعه وارد ناحیه پلاستییک شده است؟Max principal یا مثلا کرنش در یک راستای خاص یا کرنش برشی و …؟
ممنون از شما
سلام
خیلی واضحه، متریال شما ایزوتروپیک هست، یعنی خواص در همه جهتها یکسانه
اگر مثلا یک ماده orthotropic را تست و مدلسازی کنید، روند کاملا متفاوت خواهد بود
خروجی گرفتن شما هم بستگی به ورودیهایی داره که شما به آباکوس میدید
با سلام
من بر روی یک کامپوزیت تست کشش انجام دادم.
خواص الاستیک و پلاستیک را وارد نمودم.در حال حاضر مشکلی که دارم این است که وقتی از یک قسمت نمونه در مرحله visualization تنش کرنش میکیرم نمودار اصلا افتی نشان نمی دهد.
یعنی اول نمودار الاستیک، سپس پلاستیک و در ادامه روند صعودی است. چه کاری باید انجام بدهم؟
متشکرم
سلام
باید معیار DAMAGE مناسب تعریف کنید
برای تحلیل براساس المان گسسته یا Dem چه کاری باید انجام داد؟
داکیومتیشن را بخونید
آیا ابوکوس توانایی تحلیل با روش dem را داره؟
بله