بدون شک شما همراهان گرامی آکادمی نرم‌افزارهای مکانیک به اهمیت موضوع اعمال بار و شرایط مرزی بر روند همگرایی یک مسئله واقف هستید. با توجه به اهمیت موضوع و تنوع بحث، تصمیم گرفتیم تا در این آموزش آباکوس به نحوه اعمال بارهای حجمی (Body Force) و به شکل خاص، نیروی جاذبه (Gravity) در آباکوس بپردازیم. مثل همیشه ما را در این آموزش آباکوس همراهی کنید…
آشنایی با نیروهای حجمی یا گسترده
در کنار نیروهای متمرکز و گشتاورهای خمشی و پیچشی وارد شده بر یک قطعه که مرکز اثر آن‌ها به یک نقطه یا سطح خاص معطوف میشود، دسته‌ای از نیروها نیز وجود دارند که به تمامی ذرات سازه اعمال می‌شوند. شاید بتوان نیروهای جاذبه و الکترومغناطیس را از آشناترین موارد این حوزه به‌شمار آورد. ممکن است این سؤال برای شما نیز پیش آمده باشد که چرا در اغلب تحلیلهای انجام شده و مثال‌های حل شده این سایت نیروی جاذبه وارد تحلیل نشده است؛ مگر غیر از این است که نیروی جاذبه در تمامی مسائل دنیای واقعی وجود دارد و قابل حذف شدن نیست. با ما در ادامه همراه باشید تا پاسخ این پرسش را بیابید.
نیروی جاذبه، کشف بی‌نظیر نیوتن
شاید بتوان کشف جاذبه توسط نیوتن و شناخت آن به محققان جهان را از مهمترین نقاط عطف تاریخ علم به‌شمار آورد. نیرویی که به تمامی ذرات سازنده یک جسم وارد میشود و در زیرمجموعه نیروهای گسترده یا حجمی قرار می‌گیرد. فرض کنید قصد دارید به تحلیل اجزای محدود یک شفت یا تیر دو سر مفصل در آباکوس بپردازید. چنانچه مباحث پایه مقاومت مصالح را بخاطر داشته باشید، می‌دانید که مقدار خیز ایجاد شده در اثر یک بار گسترده به طول تیر ارتباط دارد و برای تیرهای کوتاه، عملاً سهم نیروی وزن از خیز سازه قابل صرفنظر است. اما چنانچه شفت یا تیر موردنظر طول قابل توجهی داشته باشد و برای مدت زمان طولانی به حال سکون باقی بماند، آنگاه نیروهای وزن نیز در خیز ایجاد شده برای سازه مؤثر خواهند بود. لذا در نظر گرفتن نیروی وزن کاملاً به ماهیت مسئله شما مربوط میشود و برای تشخیص درست این موضوع باید از حس مهندسی خود کمک بگیرید.
تعریف نیروی جاذبه در آباکوس
اما اگر قصد داشته باشید اثرات نیروی وزن را در حل مسئله اجزای محدود خود در نظر بگیرید، Abaqus گزینه‌ای اختصاصی در اختیار شما قرار میدهد. کافیست در ماژول Load از مسیر Load → Create و یا کلیک بر آیکون نشان داده شده در تصویر زیر اقدام نمایید.
سپس مؤلفه مربوط به نیروی گرانش در راستای مربوطه را مطابق شکل زیر وارد نمایید.
فراموش نکنید از آنجایی که برای اعمال نیروی گرانش به سازه، نیاز به مشخص بودن جرم سازه داریم، در ماژول Property چگالی ماده مورد نظر را وارد نمایید.
ممنون بخاطر آموزش کاربردی و مفیدتون
چطوری میتونیم وزن محاسبه شده رو چک کنیم که از درست بودنش مطمئن بشیم؟
میتونید از ابزار Query استفاده کنید (گزینه Mass Properties)
آشنایی با جعبه ابزار Query در آباکوس (لینک)
سلام
تفاوت بادی فورس و جاذبه در چیست؟
سلام
جاذبه هم نوعی Body Force محسوب میشه
در آباکوس گزینه Gravity از شما مؤلفههای شتاب را بعنوان ورودی میگیره ولی گزینه Body Force مؤلفههای نیرو را بعنوان ورودی نیاز داره
موفق باشید . . .
با سلام خدمت دوست عزیزم جناب مهندس سروری
آیا میشود در یک مسئله به یک قسمت از مدل که بعنوان یک set تعریف کرده ایم گرانش وارد شود ولی به قسمت های دیگر مدل گرانش وارد نشود؟
برای مثال در ساخت سد بتنی دره و تکیه گاهها اطراف سد (که در واقع بخشی از زمین هست که صدها میلیون سال پیش بوجود آمده اند و تحت گرانش زمین تغییر شکلهای خود را دا ده اند ) و ما فقط تغییر شکلهای سد بتنی را بر اثر وزن خودش را میخواهیم بدست بیاوریم.
آیا این امکان هست؟
با تشکر
سلام
بله؛ امکان پذیره
خیلی ممنونم جناب مهندس
واقعا سپاس
موفق باشید
سلام
ممنون از مطالب خوبتون
من در کارم مدلی را ساختم که با توجه به محتوای درون مدل بین جرم کل و جرم بدنه مدل اختلاف جرمی وجود داره. در مقالات برای بر طرف کردن اختلاف جرم بیان کردند که جرمی داخلی را بر روی بخش های مختلف توزیع کردند.
the difference of 200 kg was modeled as the mass of the internal components in each section and was distributed equally along the length of the model
می خواستم بدونم چه راهکاری هست بتونم این جرم را تعریف کنم ؟
ممنون
سلام
در منوی اصلی ماژول Property مسیر Special → Create → Nonstructural Mass را دنبال کنید
در ادامه باید بخشی از قطعه که مورد نظرتون هست انتخاب و بعد در مقابل units گزینه مورد نظرتون را تعیین کنید
ممنون از راهنمایی و پاسخ دادن سریعتون
موفق باشید
سلام مهندس ضمن تشکر،در مورد بارهای مرده وزنده که در سازه اعمال میشه جهت مدلسازی این بارها در تحلیل های دینامیکی صریح لازمه که این گونه بارها بصورت جرم وارد مسئله شوند نه صرفا نیروی خالص چرا که بنظر می رسه در تحلیل شرکت داده نمی شوند حال جهت اعمال بصورت جرم باید از body force بریم یا می تونیم بصورت خطی هم وارد کنیم و از کدام قسمت بایستی اطلاعات رو وارد کرد.
سلام
چگالی را وارد کنید؛ نیروی جاذبه یا gravity هم در نظر بگیرید
تأثیر نیروی وزن لحاظ خواهد شد
سلام در تحلیل explicit اگر بخواهیم صرفا وزن به عنوان شرایط اولیه اثر کند و اثر تغییرمکان ناشی از وزن در حل مسئله دینامیکی اثر نداشته باشه باید چکارکرد مدل بنده از import فایل inp به خاطر استفاده از المان نامحدود هست
سلام
متوجه منظورتون نشدم؛ شفافتر بفرمایید
نیروی وزن را اگر به عنوان یک بارگذاری gravity در تحلیل dynamic explicit اعمال کنیم، اثر نیروی وزن موجب نشست و تغییرمکان مدل دراثر وزن مصالح و انتقال این نشست به استپ بعدی که بارگذاری دینامیکی وارد میشود، خواهد شد درحالی که اثر نیروی وزن فقط به صورت شرایط اولیه به مدل وارد میشه، چطور میشه صرفا اثر تنش ناشی از نیروی وزن را در یک مدل inp به عنوان شرایط اولیه در تحلیل explicit وارد کنیم، ممنون
با برداشتی که من داشتم میتونید از Predefined Field استفاده کنید
دو تحلیل مجزا تعریف کنید؛ تحلیل اول صرفا جاذبه را وارد کنید
در تحلیل دوم به وسیله Predefined Field اثر تنش تحلیل اول را روی قطعه اعمال کنید
باتشکر ولی در تعریف predifined field در داخل فایل inp فایل odb را نشناخته و پیام was not located رو برای فایل از قبل تحلیل شده وزن میده
خب در محیط گرافیکی کار را پیش ببرید
مشکل کجاست؟
سلام جناب مهندس.وقت تون بخیر.تو مسئله ای که من قصد شبیه سازی دارم مقدار وزن شناوری(submerged weight) داده شده،اگه بخام برای اعمال اون از بادی فورس استفاده کنم آیا بایدهمین مقدار وزن شناوری رو به عنوان یکی از مولفه های بادی فورس بذارم یا اینکه مقدار متفاوتی هستش و لازمه این مقدار وزن شناوری تغییراتی داده بشه و بعد برای بادی فورس استفاده بشه؟
سلام
متأسفانه در این زمینه تجربه ای نداشته ام
تشکر
سلام جناب سروری
در تحلیل دینامیک اکسپلیسیت چگالی رو وارد کردم اما شتاب گرانش رو وارد نکردم آیا آباکوس در این استپ گرانش رو منظور میکنه یا باید شتاب گرانش رو وارد کنیم
سلام
باید وارد کنید
سلام ممنون از پاسختون
در این تحلیل اینرسی رو هم باید وارد کنم یا آباکوس با توجه به چگالی و شرایط مساله خودش در نظر میگیره؟
اثرات اینرسی محاسبه خواهد شد
سلام و بسیار تشکر از پاسخگویی شما
در تحلیل ژنرال استاتیک چگالی رو وارد کردم آیا آباکوس به صورت اتوماتیک گرانش رو منظور میکنه یا باید وارد کنیم؟
سلام
خیر، باید وارد کنید
سلام مهندس وقت بخیر
برای اینکه بخواهیم نیروی پی دلتا را لحاظ کنیم چه کار باید کرد؟
سلام
منظور از نیروی پی دلتا چیه؟
سلام وقت به خیر
ببخشید آیا این مطلب درست که آباکوس طوری برنامه نویسی شده که گرانش فقط می توان در راستای y اعمال کرد؟؟؟ راستا گرانش مسئله بنده z می باشد
مسئله بنده یک تحلیل استاتیکی در یک سازه می باشد بدون وارد کردن نیرو گرانش مسئله به درستی حل و نتایج مناسب اما با اعمال نیرو گرانش در راستای z و با اعمال این نیرو به طور کل یا قادر به حل نیست یا تمام نتایج دچار مشکل می شود و اشتباه می شود؟؟؟ آیا این مشکل به این دلیل می باشد؟؟
و آیا به طور کلی راه دیگری برای اعمال نیرو وزن می باشد؟؟؟
سلام
همین مثال بالا را ملاحظه کنید؛ مشخصه؛ در هر یک از راستاها که دوست دارید مؤلفه مربوطه را وارد کنید
component 1 یا 2 یا 3
خیر؛ باید شرایط مرزی را چک کنید؛ ممکنه مشکل از شرایط مرزی باشه
سلام ممنون بابت پاسخ تان…
سازه از نوع shell و شرایط مرزی ROLL-PIN و واحد mm که density=7.8e-9 و g=9810 وارد کرده ام بدون وارد کردن نیرو گرانش مسئله به درستی حل می شود اما حتی با غیر فعال کردن تمام شرایط نیروی و تنها نیرو گرانش مسئله قادر به حل نیست؟ به نظرتون پارامتر دیگه به جز شرایط مرزی تاثیر گذار می باشد که باید چک کنم؟؟
بین چگالی و شتاب جاذبه که هماهنگی واحد وجود داره
باید متن خطا و warning را بررسی کنید تا سرنخ را متوجه بشید
به احتمال زیاد شرط مرزی و راستای جاذبه با هم تطابق ندارند و قطعه شتاب میگیره؛ میتونید بررسی کنید
سلام.ببخشید من واحدم کیلوگرم و سانتی متر هست.مقدار. g را باید چه مقدار وارد کنم؟
سلام
9.81*0.01
سلام ببخشید واحداتون چی هست
سلام
SI بر حسب متر
سلام مهندس من یک سوال در مورد نحوه وارد کردن توان برحسب کیلو وات یا وات و… را در آباکوس داشتم و اصلا اینکه آباکوس این گزینه رو به ما میده یا نه ، مثلا اگه بخوام مقدار توان مشخصی رو به یک چرخ دنده اعمال بکنم . ممنون میشم اگه راهنمایی بفرمایید.
سلام
خیر
چنین گزینه ای نداریم
سلام و عرض ادب
بنده مدلسازی شکلدهی چنگال رو انجام دادم.وقتی قالب به انتهای کورس میرسد، قطعه کار را به شدت تغییرشکل میدهد و له میکند. همه موارد از جمله واحدها و مس قالب و مقدار تناژ قالب رو چک کردم. نسبت انرژی جنبشی به انرژی درونی تقریبا صفر است. ممکنه منو راهنمایی کنید مشکل کار از کجاست؟!
سلام
بدون دیدن مراحل شبیه سازی] هندسه، صورت مسئله و . . . نمیتونم نظری بدم
فایل رو بفرستم؟
سلام
Body Force بر مبنای چه کمیتی به مدل وارد می شود؟ منظورم این است که از نوع شتاب است یا تنش یا نیرو؟ البته منظورم دقیقا خود Body Force است و نه جاذبه
سلام
نیرو
سلام وقت بخیر
مدل بنده از نوع سالید میباشد و در دریای قرار دارد . استاد بنده گفتند که وارد فاز اندرکنش نشو ولی برای گرفتن فرکانس های طبیعی سازه اثر جرم اضافه ناشی از آب بر روی سازه را ببین . میتونید راهنماییم کنید چیکار باید بکنم ؟؟؟؟ تحلیلم هم از نوع explicit standard میباشد.
سلام
من میخوام به یک استوانه یک نیروی گسترده اعمال کنم ولی نمیخوام این نیرو عمود بر سطح استوانه باشه. نیرویی که میخوام اعمال کنم باید بصورت عمودی باشه حتما. میشه لطفا راهماییم کنید؟
سلام
عمود بر چی؟
سلام و خداقوت
۱- منظورتون از نیروی گرانش توی متن شتاب گرانش هست دیگه؟ g رو میگم.
۲- یه سوال دیگه اینکه آیا میشه نیروهای اینرسی وارد به سازه رو به صورت بادی فورس اعمال کنیم مثلا F=ma
به جای اینکه متمرکز به مرکز جرم اعمال بشه، تقسیم بر حجم سازش کنیم و به صورت بتدی فورس اعمالش کنیم؟
۳- و اینکه اگه متمرکز بخوایم به مرکز جرم اعمال بشه، نقطه مرکز جرمو به چه mpc به کل سازه متصل کنیم؟
سلام
1- بدیهیه که نیرو با شتاب یکی نیست؛ gravitational force نیروی جاذبه ست، gravitational acceleration پارامتریه که شما تحت عنوان g میشناسید
2- میتونید ولی اگر جسم صلب دارید راهی جز تعریف مرکز جرم نخواهید داشت
3- باید tie کنید