تعریف صفحه‌های تقویتی در آباکوس

اگر مجموعه پست‌های آموزشی آباکوس را دنبال کرده باشید، حتما با نحوه ایجاد میله‌های تقویتی در یک سازه (نظیر بتن پیش‌تنیده یا پس‌تنیده) آشنا شده اید. اما در برخی از مسائل مهندسی، نیاز پیدا می‎کنیم تا از طریق ایجاد یک صفحه تقویتی، خواص دلخواه و گاها متفاوتی را به یک سازه اعمال کنیم. قطعه ای فولادی را در نظر بگیرید که بوسیله یک لایه پوشش بسیار نازک، خاصیت ویژه ای نظیر مقاومت به خوردگی در آن ایجاد شده است و یا یک تیر کامپوزیتی که در سطوح بالا و پایین خود از ماده ای متفاوت ساخته شده است. چنانچه قصد تحلیل این مسائل در Abaqus را دارید پیشنهاد می‎کنیم که این آموزش کاربردی را از دست ندهید. با ما در این آموزش همراه باشید.

صفحه‌های تقویتی چیست؟ و چه کاربردی دارند؟

یک پوسته یا رویه تقویتی به تعریف صفحه ای می پردازد که به سطوح قطعه موجود متصل شده و خواص مکانیکی آن‎را بهبود می بخشد. این سطوح می‎تواند یک وجه از قطعه ای سه بعدی، یک لبه دلخواه از یک قطعه تقارن محوری و یا هر سطح دلخواه از یک پارت دو بعدی باشد. جالب است بدانید که قطعه مذکور می‎تواند شامل مش بندی Orphan نیز باشد. در واقع می‎توان به این صفحات تقویتی دقیقا مانند یک Section تخصیص یافته به جسم و بعنوان یک خاصیت مکانیکی مجزا در قطعه اشاره کرد.

تیر کامپوزیتی نشان داده شده در شکل زیر را در نظر بگیرید که دارای هسته ای لانه زنبوری است و در سطوح بالا و پایینی خود بوسیله صفحات آلومینیومی تقویت شده است. شما می‎توانید برای مدل‌سازی این قطعه، یک هسته از نوع Solid تعریف کرده و به کمک صفحات تقویتی، لایه های آلومینیومی موجود را به آن اضافه نمایید. در ماژول Mesh نیز باید برای هسته تیر از المان Solid و برای رویه های تقویتی از المان Shell استفاده کنید.

نحوه ایجاد صفحه‌های تقویتی (Skin Reinforcement) در آباکوس

بسیار خب! حال که مفهوم و ضرورت ایجاد این صفحات را فراگرفته اید، به آموزش نحوه ایجاد Skin Reinforcement در آباکوس خواهیم پرداخت. برای این منظور باید از مسیر Special → Skin → Create در منوی اصلی ماژول Property و یا کلیک بر روی آیکون نشان داده شده در شکل زیر اقدام نمایید.

تمامی صفحات تقویتی ایجاد شده توسط شما، در نمودار درختی Abaqus و در بخش Skins از زیر مجموعه Part قابل رؤیت خواهد بود. همچنین می توانید در ماژول Property به تعریف خواص مکانیکی و سطح مقطع دلخواه برای پوسته های تقویتی ایجاد شده بپردازید. مقاطعی از قبیل Shell، Composite، Membrane و Gasket در این زمینه قابل استفاده هستند. جالب است بدانید که آباکوس این امکان را برای شما فراهم کرده تا به تعریف جهت ماده (Material Orientation)، اعمال Body Force و شار حرارتی،  تخصیص المان مجزا و یا تعیین خروجی های دلخواه در این صفحات نیز دسترسی داشته باشید.

منبع : آکادمی نرم‌افزارهای مکانیک