اهمیت تحلیل مسائل حوزه مکانیک ضربه بر کسی پوشیده نیست. تحلیل استحکام سازه‌هایی نظیر خودرو، زیردریایی و کشتی‌ها در برخورد به موانع و تصادفات، تحلیل برخورد یک توپ تنیس به راکت و یافتن ضریب بازگشت بین دو جسم تنها گوشه‌ای از گستردگی و تنوع موضوعات مکانیک ضربه را نشان می دهد. با توجه به اهمیت بسیار بالای موضوع در مباحث صنعتی، تحلیل اجزای محدود برخورد همواره در صدر علایق محققین قرار داشته است. نرم‌افزار آباکوس نیز بعنوان یکی از قدرتمندترین ابزارهای تحلیلی، قابلیت مدلسازی و تحلیل مسائل حوزه مکانیک ضربه را با دقت بسیار بالایی دارد. از این‌رو بر آن شدیم تا مثالی کاربردی و آموزشی از تحلیل برخورد (Collision) در Abaqus را برای شما عزیزان آماده کنیم. با ما در آموزش پروژه‌محور شبیه‌سازی و تحلیل برخورد (ضربه) در نرم‌افزار آباکوس همراه باشید.
صورت مسئله تحلیل برخورد در نرم‌افزار آباکوس:
میله ای به طول 30mm و با سطح مقطع دایره ای به شعاع 3mm با سرعت 200m/s به یک دیوار صلب برخورد می کند. مدول یانگ میله 110GPa ، تنش تسلیم 300MPa، نسبت پواسون 0.3 و چگالی ماده سازنده 8900Kg/m^3 است. با فرض عدم وجود اصطکاک و اثرات حرارتی، مسئله را در نرم‌افزار Abaqus شبیه سازی کرده و کانتور تنش میله را بدست آورید.
- ◄ حوزه کاربرد: مهندسی مکانیک (حوزه مکانیک ضربه و برخورد) – مهندسی خودرو
- ◄ اطلاعات بیشتر در: Simuleon.com
حل مسئله آنالیز برخورد در نرم‌افزار Abaqus:
اطمینان داریم که شما همراهان گرامی بخش آموزش نرم‌افزار آباکوس، با مفهوم تقارن محوری در تحلیل اجزای محدود آشنایی کامل پیدا کرده‌اید و با دیدن این مسئله ذهنتان به سمت تحلیل Axisymmetric معطوف شده است. اگر پاسخ شما مثبت بوده به شما تبریک می‌گوییم و اگر جوابتان منفی است، سعی می‌کنیم نظر شما را جلب کنیم. علی‌رغم برقراری تمامی شرایط تحلیل تقارن محوری، قصد داریم این مسئله را به روش سه بعدی حل کنیم اما برای کاهش هزینه‌ها و زمان، به مدلسازی و تحلیل یک چهارم از مسئله خواهیم پرداخت.
وارد محیط Part شوید و دو قطعه مجزا (یک قطعه صلب و دیگری شکل‌پذیر) مطابق شکل زیر ایجاد کنید.
درادامه، به ماژول Property رفته و خواص مکانیکی مندرج در صورت مسئله را برای میله وارد کنید. از آنجایی که صفحه، رفتار صلب دارد، نیازی به تعریف ماده و سطح مقطع برای آن نیست. هر دو قطعه مورد‌نظر را وارد محیط Assembly کرده و آنها را مطابق شکل زیر مونتاژ نمایید.
سپس در ماژول Step یک گام با حلگر Explicit و بازه زمانی 10e-5 تعریف کنید. با توجه به ماهیت مسئله و وجود تغییر شکل‌های بزرگ، گزینه Nlgeom را به حالت On درآورید.
ماژول Interaction را میتوان قلب تپنده تحلیل‌های برخورد و ضربه در نرم‌افزار آباکوس دانست. از این‌رو با ورود به محیط مذکور، تماسی از نوع Surface to Surface و بدون اصطکاک بین میله و صفحه صلب تعریف نمایید.
در ادامه روند معمول تحلیل در نرم‌افزار آباکوس، به محیط Load رفته و شرایط مرزی و اولیه منطبق بر صورت سوال را اعمال کنید. از آنجایی که میله تنها تا زمان برخورد با دیواره دارای سرعت است، از ابزار Predefined Load برای اعمال سرعت به میله استفاده کنید.
در گام آخر از مدلسازی، مسئله را با ایجاد شبکه اجزای محدود در محیط Mesh برای حل در ماژول Job آماده کنید.
انیمیشن زیر نشان دهنده کانتور تنش ون میسز در میله پس از برخورد با دیواره صلب است.
بعنوان یک تمرین، نمودار سرعت یک نقطه از پیشانی میله را ترسیم و بر روی نقاط آن بحث کنید.
منبع : آکادمی نرم‌افزارهای مکانیک
با سلام خدمت استاد محترم جناب آقای مهندس سروری
از اینکه سوال فوق را تکرار مینمایم عذرخواهی مینمایم زیرا محل سوال پرسیده شده را نتوانستم پیداکنم.
سوال پرسیده شده به قرار ذیل میباشد.
یک جسمی با سرعت اولیه یک مسیری را طی میکند وبا داشتن سرعت ثانویه ( کاهشی ) به یک جسم ثابت برخورد مینماید.
هدف بررسی تنش جسم متحرک در زمان برخورد میباشد.
باتشکر .
سلام
سرعت اولیه را با Predefined Field به جسم اعمال کنید (مثل کاری که در همین آموزش انجام شده)
برای قسمت بعد هم میتونید سرعت مورد نیاز را با رابطه دلخواهتون (کاهشی و . . .) به قطعه اعمال کنید
حضور محترم جناب آقای مهندس سروری
با تشکر از محبت حضرتعالی به جهت جواب به سوال بنده .
لطفا در رایطه با قسمت دوم توضیحتان که فرموده اید: برای قسمت بعد هم میتوانید سرعت مورد نیاز را با رابطه دلخواهتون به قطعه اعمال کنید.
متوجه به دو نکته نشده ام
1- منظور از رابطه دلخواه چیست
2- نحوه اعمال رابطه دلخواه چگونه است.
با تشکر فراوان
در سایت پست اختصاصی با عنوان “نحوه اعمال بار در آباکوس” درج شده
مطالعه بفرمایید
با عرض سلام خدمت آقای مهندس سروری
باتشکر از زحمات حضرتعالی
لطفا در رابطه با سوال ذیل راهنمایی بفرمایید.
یک قطعه با حرکت مسافت 10 واحد طولی به یک قطعه ثابت برخورد خواهد کرد وهدف بررسی تنش بین دو قطعه میباشد.
تمام فرآیند انجام شد و شبیه سازی اجرا گردید.
مشکل این است که مسافت 10 واحد در شبیه سازی به مقدار 5 واحد حرکت میکند و امکان حرکت جسم متحرک به اندازه دلخواه نمیباشد.
لطفا بفرمایید در تعاریف step وبارگذاری و تعاریف BC چه اشکالی وجود دارد.
باتشکر
سلام
مگه من مدلسازی، بارگذاری، step و شرایط مرزی مسئله شما را دیده ام که بخواهم اشکالاتش را تشخیص بدهم؟!!
لطف کنید از این قبیل سؤالات در سایت نپرسید چون من پاسخی به این سؤالات نمیدم
موفق باشید
با سلام خدمت آقای مهندس سروری
بنده یک فایلی را تحلیل نموده ام در زمان شبیه سازی دو قطعه بجای اینکه بهم برخورد کنند از هم دور میشوند.
لطفا راهنمایی بفرمایید.
سلام
شرایط مرزی و تماسهای تعریف شده در ماژول Interaction را بررسی کنید
حضور محترم جناب آقای مهندس سروری
با عرض سلام وتشکر
ممنون از راهنمایی حضرتعالی ، مشکل برطرف شد.
سلام
خوشحالم که مشکلتون حل شد
موفق باشید
با عرض سلام خدمت استاد محترم
بنده یک فایلی را ترسیم نموده ام که از 256 سطح میباشد زمانیکه این فایل را به صورت stp ذخیره مینمایم در زمان import کردن
256 عدد part ، وارد میشود در حالیکه بنده فقط یک فایل یک پارچه نیاز دارم که import شود .
لطفا راهنمایی بفرمایید.
باتشکر
سلام
زیربخش Part Filter گزینه combine into single part را انتخاب کنید
با تشکر از توضیح حضرتعالی و ممنون از راهنمایی کارشناسی
مشکل مطرح شده در سوال قبلی برطرف شد واز این بابت صمیمانه تشکر وقدردانی مینمایم.
سوال بعدی بنده این است که :
بنا به دلایلی بنده یک جسم را در catia به دو قسمت تقسیم مینمایم و در آباکوس در کنار قطعات دیگر ، این دو قطعه را
import نموده و در ماژول assemble مونتاژ مینمایم .
سوال بنده این است که چگونه میتوان این قطعه سه بعدی را که به صورت دو قطعه سه بعدی در محیط آباکوس
وارد شده است را به گونه ای معرفی کرد که در تحلیل ، آباکوس آنرا به عنوان یک جسم یک پارچه بشناسد.
با تقدیم احترام وتشکر
اگر سرچ میکردید پست تخصصی وجود داره:
https://umec.ir/geometry-edit-toolset-in-abaqus-for-editing-faces/
لطفاً از این به بعد در پست مرتبط سؤالتون را طرح کنید
سلام
من میخوام میزان انرژی جذب شده، اولین بار بیشینه و متوسط بار ضربه را حساب کنم
میشه لطف کنید راهنمایی کنید
سلام
باید با پایتون کدنویسی کنید
سلام
شما کد شو دارید؟ من کد نویسی بلد نیستم اگه میشه راهنمایی کنید
ممنون میشم
خیر
با سلام خدمت استاد سروری
من یک ضربه به خاک را با تحلیل explicit مدل کرده ام حالا می خواهم این ضربه را چند بار تکرار کنم به صورتی که اثرات ضربات قبل در ضربات بعدی باقی بماند لطفا راهنمایی بفرمایید با تشکر
سلام
میتونید زمان تحلیل را مطابق عدد مد نظرتون تنظیم کنید و در ماژول Load بارها را پشت سر هم و متوالی تعریف کنید
با سلام مجدد
ضربه من به خاک به این صورت است که یک وزنه از ارتقاع حدود 20 متری تحت وزن خودش راه می شود
آیا راهکاری وجود دارد که بشوم وزنه مجددا به بالا برگردد و رها شود ؟
با تشکر فراوان
سلام
میتونید یک تحلیل متوالی دیگه در نظر بگیرید
سلام،ببخشید منم یک وزنه ۵٠٠ کیلوگرمی دارم ک از ارتفاع ١.٨ متری روی تیر وارد میشه،میشه راهنمایی کنید چگالی وزنه رو چطور تو قسمت متریال وارد کردید،و تو قسمت interaction کدوم گزینه رو استفاده کردید؟تشکر
دوست عزیز حجم قطعه را دارید؛ جرم قطعه هم که مشخصه؛ چگالی را با همین دو پارامتر استخراج کنید
تحلیل سقوط آزاد هم که در سایت مشخصه
چه نکته مبهمی وجود داره؟
سلام خسته نباشید . در حال تحلیل ضربه سرعت بالا روی صفحه چند لایه هستم . تحلیل ضربه روی لایه‌های فلزی به راحتی انجام شد . روی صفحه فایبرگلاس هم امتحان کردم اما ارور distorted excessively میده . از hashin damage استفاده کردم با انرژی شکست . با حالت‌های مختلفی هم امتحان کردم . مش چند گانه زدم ، submodel استفاده کردم . هم با shell هم با solid هم امتحان کردم . چطور می‌تونیم این ارور رو برطرف کنم ؟
سلام
در پست مربوط به خطاهای اباکوس در بخش پرسش و پاسخ جواب داده شده
با سلام خسته نباشید در آموزش بالا که شما در ضربه صفحه به صفحه را انتخاب کردید در مدل سازی من که جلو شاسی یک صفحه ی پیوسته وجود ندارد و سه عدد استوانه وجود دارد یعنی محیط استوانه ها رو به دیوار است من باید چیکار کنم ؟
سلام
بین هر سه سطح با صفحه برخورد interaction تعریف کنید
سلام من برای برخورد یک قطعه با استخوان ودر نتیجه شکست حاصل با روش xfem کار میکنم implicit تحلیل کردم ( چون فقط این روش برای xfem جواب میده ) وقتی یک صفحه با سرعت و نیرو میخوام به استخوان به صورت ضربه تحلیل کنم برای استخوان خواص تعریف شده ولی صفحه رو متریال تعریف نکردم و مش زدم وقتی run میگیرم میگه برای صفحه متریال مشخص نکردین تو یوتیوب هم نگاه کردم تو بقیه تحلیل ها هم اینجوری ب.ده ولی موقع run ارور من رو نمیداد
میتونید راهنمایی کنید متن ارور به صورت زیر است
50 elements have missing property definitions
این 50 المان همون المان های صفحه است
ممنون
سلام
بدون متریال که تحلیل امکان پذیر نیست
خطا هم مشخص و واضحه
با سلام خدمت شما دوست عزیز و ممنون بابت وقتی که اختصاص می دین،
من تحلیل ضربه با حلگر Explicit انجام دادم و نتایج مدلم رو وریفای کردم. الان می خوام تعداد ضربات رو افزایش بدم با فرض اینکه مدل من خرابی هاش رو حفظ کنه. راه حلی برای این کار وجود دارد؟
مرسی بابت راهنمایی.
سلام
اگر منظورتون اینه که بتونید نتایج این حل را به حلهای بعدی منتقل کنید میتونید از دستور restart استفاده کنید
بله ممنونم. من در مورد دستور Restart در سایت شما مطالعه کردم. اما بیشتر استپ متوالی مد نظرم بود. من ضربه رو با سرعت اولیه (Predefined) تعریف کردم و از حلگر Explicit استفاده کردم. راه های مختلفی از جمله استفاده از سرعت با Amplitude هم استفاده کردم که متاسفانه جواب ندادن. شتاب روی صفحه مد نظر بنده است و به همین خاطر از سرعت استفاده می کنم. ممنون می شم بنده رو راهنمایی بفرمایید.
برای استپ متوالی باید از predefined field استفاده کنید
حالت نهایی تحلیل اول را بعنوان حالت اولیه برای تحلیل‌های بعدی بگیرید
با سلام و خسته نباشید
آقای مهندس برای فوم ها در مسائل برخورد چه نوع دمیجی رو باید تعریف کرد.
بعد از تعریف crushable foam دمیج مورد نظر چه نوع دمیجی می توان انتخاب کرد و ضرایب مناسب دمیج مد نظر برای فوم چیست؟
سلام
باید مقالات و مراجع معتبر را مطالعه کنید و الگو بگیرید
روی فوم کار نکردم ولی میشه از طریق مقالات، کار نزدیک به کار خودتون را پیدا کنید و مدل و ضرایب را از این طریق استخراج کنید
سلام
آقای سروری یه سوال داشتم
میتوان یک کامپوزیت را برای ضربه به صورت 3 بعدی مدل کرد و سپس از گزینه shell from solid آن را به shell تبدیل نمود و ادامه کار را انجام داد؟
چون که یک حالت خاصی بالای لوله کامپوزیتی مد نظرم وجود دارد که با shell مدل نمیشود
و سوال دیگر این که در کل ابزار های shell from solid و solid from shell در کجا ها کاربرد دارد
ممنون
سلام
خیر
اصولا این دو گزینه بیشتر در تبدیل جسم به شکل صلب کاربرد دارند
سلام جناب مهندس سروری وقت شما بخیر. من چند وقت پیش در مورد بررسی ضربات متوالی بر روی یک صفحه بتنی از شما سوال پرسیدم و لطف کردین پاسخ دادین و بر مبنای پاسخ شما مراحلی از کار رو پیش بردم و ضربات متوالی رو هم مدل کردم. در مدلی که چندین ضربه رو تحمل کرده، کانتورهای تنش و خرابی (فشاری و کششی) نشان دهنده افزایش تنش و خرابی بعد از هر ضربه می باشند اما نتایجی که از Field output می گیرم این مسئله رو نشون نمیده. من انتظار دارم بعد از چندین ضربه، نیروها و شتاب های به وجود آمده روی دال کاهش پیدا کنه در حالیکه اینطور نیست.
من برای اعمال ضربات متوالی، از Predefined field گزینه initial state رو اعمال کردم و نتایج ODB تحلیل قبلی در استپ آخر رو به عنوان داده های مسئله، به ضربه بعدی دادم.
سوال بنده اینه که آیا این روش درسته؟ اگر درسته دلیل احتمالی افزایش پاسخ های دریافتی از نرم افزار با وجود کانتورهای خرابی چی هستن؟ ممنون میشم مثل همیشه بنده رو راهنمایی کنین. ارادتمندم.
سلام
روش منطقی هست ولی اینکه چرا نتایج مشکل داره میتونه دلایل زیادی داشته باشه
باید مدلسازیتون را مرور کنید
سلام
در این مسئله چطور میشه دیاگرام نیرو رو در طول برخورد به دست آورد؟
من تحلیل برخوردی مشابهی البته با المان‌های متفاوت انجام دادم
در نتایج خروجی، مقدار نیرو و کار صفر هست
مشکل از کجاست؟
سلام جناب مهندس وقت شما به خیر
تایم پریود حل در مسائل ضربه که تغییرشکل پلاستیک داریم فرمول خاصی داره؟ منظورم این هست که تایم پریود تو این جور مسائل چحوری بدست میاد؟
سلام
باید با تایم واقعی مسئله برابر باشه
چون در مسائل explicit زمان مفهوم پیدا میکنه
سلام مهندس
بنده خواستم اثر برخورد یک گوی با ورق الاستیک و ویسکو الاستیکی رو بررسی کنم
اما تو تحلیل ورق الاستیکی در ماژول جلب و تو سابمیت ارور میده، دلیلشم نمیدونم، مشابه کتاب آموزش آباکوس هم انجام دادم
و در مورد ورق ویسکوالاستیک تو وارد کردن پروپرتی یکم مشکل دارم و نمیدونم چجوری وارد کنم.
چجوری میتونید بنده رو کمک کنید؟
سلام
مثالهای سایت را مطالعه کنید
عرض ادب و احترام خدمت جناب سروری بزرگوار ، سلام عرض میکنم، بنده تازه کلاس اموزشی شما رو تهیه کردم و تا ماژول استپ پیش رفتم نکته به نکته رو پیش رفتم و بسیار ازتون متشکرم بابت کلاس آموزشی بسیار مفیدتون واقعا به جرات میتونم بگم آباکوس رو درک کردم. همچنین مفتخرم در این کلاس آموزشی زیر نظر شما شرکت کردم.
یک سوال خدمتون داشتم ممنون میشم راهنماییم کنید، بنده دارم روی پایام نامم کار میکنم، شبیه سازی بنده برخورد یک جسم کروی شکل بر روی یک لوله ای هست که این لوله روی سطح خاک قرار گرفته، اینجا برای شبیه سازی جسم کروی شکل و لوله مشکلی ندارم اما نمیدونم چگونه خاک رو شبیه سازی کنم و بعد این لوله روی چگونه روی خاک اسمبل کنم خیلی ممنون میشم کمکم کنید . سپاسگزار شما.
سلام
از حسن نظر شما سپاسگزارم
باید خواص فیزیکی، نوع مدل رفتار ماده، المان مورد استفاده در این تحلیل و . . . را از مراجع یا مقالات استخراج کنید و الگوبرداری کنید برای کار خودتون
عرض سلام و ادب احترام خدمت شما، یک سوال خیلی مهم از پایان نامم دارم خدمتتون جناب مهندس. بنده کارشناس ارشد مکانیک گرایش طراحی کاربردی دانشگاه شیراز هستم، متاسفانه چونکه به دلیل متاهل بودن مجبوم دائم سرکار باشم که ربطی هم البته به رشتم نداره نتوانستم انچنان که باید توی نرم افزار و تحصیل پیشرفتی که باید رو داشته باشم، شکر خدا نرم افزار رو که با تهیه از سایت شما و تدریس بسیار خوب جناب مهندس خوب یاد گرفتم مثال هایی هم حل کردم از اونطرف درس هام تمام شده و فقط مانده پایان نامم، زمینه بنده مکانیک برخورد یا همون ضربه هست یعنی استاد راهنمام توی این زمینه هست که بنده هم تا حدودی علاقه من شدم. موضوعی که برای بنده در نظر گرفته شد یادم میاد یک سوال هم یک ماه پیش خدمت جناب مهندس پرسیدم که الان یک مقدار داره سنگین میشه و من توی یک سری مواردش نامسلط شدم لذا از شما جناب مهندس نهایت خواهش رو دارم اگه میشه کمکم کنید. این موضوع تحلیل اجزاء محدود لوله های روی خاک یا تا نیمه درون خاک در اثر برخورد اشیاء با سرعت های مختلف. توی موضوع برخورد اشیاء به لوله مشکلی ندارم و تدریس شما برای شبیه سازی بی نهایت کمکم کرده؛ برای شبیه سازی خاک هم هیچ مشکلی ندارم اما عمده سوال من از ماژول اینترکشن ، اندرکنش بین لوله و خاک هست که برمیگرده به مهندسی عمران و ژئوتکنیک که اصلا مسلط نیستم، بین لوله و خاک از قید tie استفاده کردم همچنین از خاصیت general contact استفاده کردم و ضریب اصطکاک 0.3 رو جایگذاری کردم، اینجا استاد راهنمای من گفتند که یک حالت contact stiffness مانندی باید بین خاک و لوله لحاظ بشه ، یک چیزی مثل فنر هست به این معنی که این خاک رو فشار که بهش وارد میشه، عکس العمل این خاک چی میشه، گفتند اگه اینو لحاظ نکنیم به خاک چیزی منتقل نمیشه. لذا خواهشمندم از شما میشه اینو برام توضیح بدید ؟ بنده الان دو هفته دارم مقالات اینترکشن لوله و خاک که اکثرا مدفون شده هستند رو مطالعه میکنم و همچین موضوعی رو مشاهده نکردم و نمیدونم اصلا باید چجوری محاسبش کنم که جایگذاری کنم. فقط میدونم این پارامتر از قسمت رفتار نرمال که وارد میشم hard contact رو به linear تغییر میدم و پارامتر contact stiffness رو مشاهده میکنم. تمنا دارم توی این مورد کمکم کنید باقی شبیه سازی رو از قسمت part تا نهایت مش و job خوب پیش رفتم. خدا از بزرگی کمتون نکنه جناب مهندس
سلام
متأسفانه در این زمینه تجربه ای ندارم ولی اون پارامتر contact stiffness مربوط به رابطه فشار-تداخل در حلگر میشه، یعنی اینکه با چه کیفیتی اجازه نزدیک شدن و نفوذ/عدم نفوذ قطعه مستر و اسلیو را مشخص میکنه
قید tie عملا درجات آزادی دو قطعه را با هم مرتبط میکنه، یعنی یه اتصال مثل جوش بینشون ایجاد میشه
شاید استفاده از قیود در اینترکشن راه حل کار باشه