بدون شک آباکوس را باید از جمله نرمافزارهای اجزا محدود با دامنه کاربرد وسیع و گسترده در تمامی علوم مهندسی دانست. پیش از این و در بخش مثالهای کاربردی آموزش Abaqus کاربرد این نرمافزار را در علوم مکانیک و مواد دیدهاید. تحلیل سازههای مهندسی نظیر پل، خرپا و ستونها از مباحث مورد علاقه مهندسین عمران و مکانیک به شمار می رود. از اینرو قصد داریم تا شما عزیزان را با یافتن فرکانس طبیعی یک پل بوسیله نرم افزار Abaqus آشنا کنیم. برای جلوگیری از اتلاف وقت در مدلسازی هندسه مسئله، فایل cae مدل را دانلود کرده و در نرمافزار آباکوس، import کنید. با ما در آموزش نحوه “استخراج فرکانس طبیعی یک پل در آباکوس” همراه باشید.
صورت مسئله استخراج فرکانس طبیعی یک پل در آباکوس
پل نشان داده شده در شکل زیر را در نظر بگیرید. با استفاده از تحلیل فرکانسی (Frequency Analysis) در نرمافزار آباکوس، فرکانسهای طبیعی سازه را استخراج کنید.
- ◄ حوزه کاربرد: مهندسی مکانیک – مهندسی عمران
- ◄ اطلاعات بیشتر در: www.Simuleon.com
حل مسئله تحلیل ارتعاشات و استخراج فرکانس طبیعی یک پل در ABAQUS
همانطور که در شکل فوق نیز مشاهده میکنید، سازه از دو بخش اصلی (بدنه و پایهها) تشکیل شده است. برای ایجاد بدنه پل از مدل سهبعدی Shell, Extrude و برای پایهها از ترکیب نقاط و ابزار Wire استفاده کنید. جهت تسریع در روند مدلسازی، فایل cae مربوط به این سازه را برای شما همراهان گرامی آماده کردهایم. با دانلود و Import فایل در نرم افزار آباکوس مراحل حل را مطابق توضیحات زیر دنبال کنید.
به ماژول Property بروید و بر روی آیکون Create material کلیک کنید. سپس خواص مکانیکی فولاد را مطابق دادههای زیر وارد نمایید.
مدول یانگ 210GPa ، نسبت پواسون 0.3 و چگالی 8000Kg/m^3
نقاط ناحیه پلاستیک : (300MPa, 0) و (330MPa, 0.3)
در ادامه، سطح مقطعی از نوع Shell با ضخامت 0.2 برای سازه اصلی تعریف نمایید.
با هدف ایجاد سطح مقطع مناسب در پایههای پل، بر روی گزینه Create profile کلیک کرده و مقطعی از نوع دایرهای با شعاع 0.2 را تعریف کنید.
سپس، سطح مقطعی از نوع Beam ایجاد کرده و جهت (0,0,-1) را به آن اختصاص دهید. در ادامه، سطح مقطع Shell را به سازه و Beam را به پایهها اختصاص دهید.
با اتمام روند در محیط Property، سازه را در ماژول Assembly مونتاژ کنید. اگر مثالهای آموزشی پیشین در سایت umec.ir را دنبال کرده باشید، دریافتهاید که برای تحلیلهای فرکانس طبیعی در نرمافزار آباکوس، به حلگر frequency نیاز داریم. لذا در ماژول Step تحلیل frequency با مقدار ویژه 10 را مطابق تصاویر زیر تعریف کنید.
در آخرین گام از مدلسازی پل در نرمافزار Abaqus به محیط Mesh رفته و شبکه اجزا محدودی با اندازه المان 1 واحد بر روی سازه ایجاد نمایید.
تصویر متحرک زیر، ده فرکانس ارتعاشی این پل را نشان می دهد.
تجربیات خود از مدلسازی و تحلیل این مسئله را با ما در میان بگذارید.
منبع : آکادمی نرمافزارهای مکانیک
با سلام و احترام، یک شفت (مربوط به پمپ) با ابعاد معلوم دارای سرعت دورانی بحرانی (فرکانس مود اول ارتعاشی) مشخصی می باشد. از طریق تحلیل فرکانسی سرعت بحرانی محاسبه و با نتایج تئوری مقایسه شد که کمتر از یک درصد خطا داشت. در عمل شفت مذکور با دستگاه بالانس، بالانس گردید و مقدار نابالانسی باقیمانده در دو سر شفت مشخص شد. چنانچه بخواهیم با اطلاعات مذکور اقدام به تحلیل سرعت بحرانی شفت کنیم، در اینصورت پیشنهاد شما چیست ؟ شایان ذکر است که بنده در ماژول پارت نابالانسی های باقیمانده را بصورت یک جرم اضافی در دو سر شفت مدل کردم و پروسه تحلیل اول را تکرار کردم ولی تغییر چندانی در نتایج حاصل نشد.
درود بر شما
میتونید جرم متمرکز نقطه ای را هم امتحان کنید
ممکنه راهگشا باشه
سلام… یه سوال داشتم…. من فرکانس های طبیعی یه قطعه مثل تیر رو درآوردم…. حالا می خوایم به صورت عملی هم تست ارتعاشی انجام بدیم
برای این کار یه جرم چند گرمی رو باید بچسبونیم به قطعه…. باید یه جایی بچسبونیم که فرکانس رزونانس رو تغییر نده و جابجایی مناسب هم داشته باشه که بشه با سنسور حسش کرد…. برای اینکه جابجایی رو بدست بیاریم؛ اونجوری که من فهمیدم برای این کار باید یه شتاب رو تو یه فرکانس خاص به قطعه اعمال کنیم و از روش حل responce spectrum استفاده کنیم…. شما یه توضیحی میدید که چه جوری باید مدلسازی کینم؟
ممنون
سلام
پیشنهاد میکنم این فایل را دانلود و مطالعه بفرمائید (لینک)
موفق باشید . . .
ممنون… این فایل رو دیده بودم…. شما خودتون اطلاعاتی در این باره ندارید که به من بدید
بازم ممنون از پاسخگوییتون
بدون دیدن و درک کامل مسئله و تشخیص خواستهها نمیتونم نظری بدم
موفق باشید . . .
سلام
بسیار ممنون از سایت و مطالب خوبتون
میخواستم از حضورتون بپرسم برای آنالیز مودال یک سازه با استپ modal dynamics باید بار ورودی یک امپلیتیود در حوزه زمان باشد. حال اگر امپلیتیود در حوزه فرکانس داشته باشیم چطور میشه از این تحلیل استفاده کرد؟ یا اگر این استپ قابل استفاده نیست کدام استپ رو میشه جایگزین کرد که اثرات رزونانس رو هم در نظر بگیره؟
یک سوال دیگه هم این که ایا شما اطلاعی از تحلیل PSD در آباکوس دارید؟
با سپاس فراوان
سلام
ممنون از توجه شما
در این زمینه بررسی نداشتهام
موفق باشید . . .
باسلام
اگه مدلمون که می خوایم فرکانس طبیعیشو در بیاریم شامل دو صفحه باشه که با چنتا پیچ به هم متصل شده باشند، برای کانتکت این دو صفحه چه روشی رو پیشنهاد می کنین ؟
ممنون
سلام
برای آشنایی با بحث اعمال انواع قیود در آباکوس به این پست مراجعه کنید:
آموزش اعمال انواع قیود در آباکوس
موفق باشید . . .
سلام
من می خواهم برای یک تیر دوسر ساده تحلیل فرکانسی انجام دهم و فرکانس طبیعی را بدست آورم، چون در تحلیل فرکانسی امکان وارد کردن بار وجود ندارد و اگر قبل از تحلیل فرکانسی یک تحلیل استاتیکی برای اعمال بار در نظر بگیرم جواب فرکانسی که می دهد با فرکانس بدست امده از فرمول که در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان موجود می باشد کاملا متفاوت است. علت چیست؟ آیا می توان برای محاسبه فرکانس بدلیل اینکه تنها بار مرده در فرکانس نقش دارد این بار را در قسمت چگالی مواد با تقسیم کردن بار مرده بر مساحت مقطع تیر وارد کرد؟اگر می توان تکلیف بار زنده در آن صورت چه می شود؟
ممنون
سلام
آنالیز فرکانسی که در آباکوس تعبیه شده برای بدست آوردن فرکانس طبیعی هست
به نظرتون، خودِ این موضوع که در تحلیل فرکانسی نمیشه بار وارد کرد گویای همه چیز نیست؟!
فرکانس طبیعی در غیاب هرگونه نیروی محرک (Driving) و یا میرا (Damping) استخراج میشه
موفق باشید . . .
سلام علیکم
اگر بخواهیم پاسخ اجباری ارتعاش برای یک بار غیر هارمونیک روی یک تیر (مثلا یک نیروی متمرکز و ثابت روی تیر)را بدست بیاوریم.بعد از گرفتن پاسخ گذرا (فرکانس های طبیعی)،باید از کدام ماژول استپ استفاده کرد؟
سلام
با کلیدواژه Forced Vibration در Documentation جستجو داشته باشید
سلام و عرض تشکر بابت اموزش های خوبتون
جناب مهندس من یک دیسک دارم که سرعت دورانی داره و یک دیسک دیگه ام روش سوار میشه و پین بین دو دیسک نقش خرد کردن گندم رو دارن.حالا میخام بحث نابلانسی رو مورد بررسی قرار بدم در مجموعه با افزودن شدن قسمتی به مدل.لطف میکنین راهنمایی کنین از چه نوع تحلیلی باید استفاده بشه و چه نوع خروجی های باید درخواست بشه .
باسپاس فراوان
سلام
ماهیت بحث دینامیکی هست و قاعدتا باید از حلگرهای داینامیک استفاده کنید اما در خصوص خروجیها بستگی به خودتون داره که چه نتایجی از تحلیل مد نظرتون هست؛ خروجیهای مورد انتظار را به نرم افزار معرفی کنید
موفق باشید . . .
ممنون بابته پاسخ
جناب مهندس منظورم اینه که از چه طریقی میتونم بالانس یا نابالانس بودن سازه رو بفهمم؟ و اینکه مشخص کنه که کدوم قسمت سازه سبب نابالانسی شده که بشه اصلاحش کرد
میتونید یک پارامتر مرتبط مثل جابجایی یا سرعت را در گذر زمان مورد بررسی قرار بدهید
با سلام خدمت استاد
بنده میخواهم یک سیستم دیسک دوار رو آنالیز ارتعاشی کنم در زمان گذر از سرعت بحرانی .اگه امکانش هست لطف کنید و راهنمایی کنید
با سپاس از سایت خوبتون
سلام
الان مشکل شما کجاست؟
چیزی که مطرح کردید صورت مسئله است
با سلام خدمت جناب آقای مهندس سروری
من یک آنالیز مودال برای مدل سه بعدی تونل تو محیط سنگی انجام دادم اما مقدار فرکانس تو مد اول و دوم صفر هس و تو مودهای سه تا پنج مقدارش خیلی کوچیک شده (حدود 3e-07).
خواص محیط سنگی و بتن لاینینگ هردو الاستیک در نظر گرفته شدن.
ممکنه بگید چرا فرکانس مود ۱و۲ صفر شدن؟
با تشکر
سلام
آباکوس تنها یک ابزاره، اگر شرایط مرزی را به درستی وارد کرده باشید و مراحل شبیه سازی هم درست انجام شده باشه دلیلی برای پاسخ غلط گرفتن وجود نداره
به شکل تحلیلی و با استفاده از روابط هم مسئله را حل کنید و نتیجه را مشاهده کنید
موفق باشید . . .
با سلام خدمت جناب آقای مهندس سروری عزیز
می خواستم فرکانس طبیعی سازه رو در قالب یک فایل وورد بدست بیارم.
راهی هست که نرم افزار این فایل رو مستقیما در اختیارمون بزاره؟
سلام
میتونید از منوی Report در ماژول Visualization استفاده کنید و داده ها را در قالب یک فایل rpt ذخیره کنید (فایل rpt فایل گزارش مربوط به یک تحلیل هست که در قالب text ذخیره شده و با نرم افزارهای ویرایش متن هم قابل باز کردن و قرائت است)
با سلام
در صورت اختصاص مقطع GENERAL در تحلیل فرکانسی یک پل معلق بایستی ضرایب آلفا و بتا رو در تحلیل وارد کنیم؟
سلام
خیر
سلام خسته نباشید.عذر می خواهم من میخام یه پل بتنی پیش تنیده رو مدل کنم تو آباکوس ولی اطلاعاتی ندارم.شما فایل آموزشی یا راهنما ندارید؟
سلام
خیر
سلام….ممنون از مطالب مفید سایتتون….ببخشید میخواستم ببینم برای انجام تحلیل فرکانسی در سازه اگر یک سازه را بخواهیم برای مثال در 3 step بارگزاری متفاوت کنیم … برای انجام تحلیل فرکانسی باید به چه صورت عمل کنیم ؟ آیا باید بعد از تحلیل استاتیکی در هر مرحله بارگزاری به تحلیل فرکانسی بپردازیم ویا باید در انتها وقتی 3 بارگزاری انجام شد تحلیل فرکانسی را انجام دهیم یا در هر مرحله ای که انجام دهیم فرقی نمیکند و مسقل از بارگزاری است….چون در یکی از نظرات خوندم که گفته بودن بعد از تحلیل استاتیکی اگر تحلیل فرکانسی انجام بشه نتایج کاملا متفاوت هست….ممنون میشم توضیح بدین…
سلام
نظرات را کامل میخوندید متوجه میشدید؛ عرض کردم تحلیل فرکانسی یک سازه ربطی به بارهای وارده نداره
شما مثلاً عنوان میکنید فرکانس طبیعی این سازه این مقداره
اگر تئوریهای ارتعاشات را مطالعه کنید متوجه موضوع خواهید شد
به بار وارده که توجه نمیکنید؛ شما فقط بررسی میکنید که آیا بار وارده میتونه سازه را به فرکانس بحرانی نزدیک کنه یا نه
اگر منظورتون اینه که مثلاً بعد از اینکه سازه تغییر شکل پیدا کرد ( و شما یک سازه جدید پیدا کردید) فرکانس طبیعیشو حساب کنید خب باز همون موضوعه
شما یک سازه دیگه با یک شکل دیگه دارید؛ دوباره مثل یک مسئله معمولی برخورد میکنید
معنی نداره که بعد از هر استپ آنالیز فرکانسی
سلام جناب مهندس
وقتتون بخیر
میشه لطفا بفرمایید که چگونه می شود اثر اصطکاک را در تحلیل فرکانسی لحاظ کرد. وقتی برای مدلم اصطکاک بین دو سطح را صفر در نظر می گیرم جوابها درست است ولی وقتی برای اصطکاک عددی قرار می دهم جواب ها عجیب می شود و برای هر مقدار اصطکاک جواب ها یکسان است.اینطور به نظر می رسد که با لحاظ کردن اصطکاک بدون توجه به مقدارش نرم افزار دو سطح را به یکدیگر گیر دار می کند.انواع روشهای تحلیل فرکانسی در آباکوس را امتحان کردم ولی ناموفق بودم.
ممنون می شوم که راهنمایی بفرمایید
با تشکر
روز خوبی داشته باشید
سلام
بررسی نداشته ام ولی ممکنه منبع زیر بتونه کمکتون کنه:
https://goo.gl/gGTXf2
خیلی ممنون جناب مهندس
مقاله خوب و مفیدی بود
با سلام و احترام من میخاستم ارتعاشات چرخ قطار رو مدل کنم. ـیا این امر در آباکوس امکان پذیر هست یا خیر؟
لطفا راهنماییم نمایید.
سلام
آباکوس قابلیت آنالیز مودال را در خودش داره
سلام ممنون از آموزش های خوبتون
یه سوال داشتم
آیا امکان انجام تحلیل ارتعاشات رندوم در آباکوس وجود داره؟ اگه میشه راهنمایی بفرمایید
سلام
مقاله زیر را مطالعه کنید
https://goo.gl/1fcwfU
سلام
سوالی پیرامون تحلیل خود شما داشتم:
آیا مقدار فرکانس طبیعی در مدل تحلیل شده شما بر حسب هرتز است؟ اگر بله چطور شده که اردر عدد 10^-6 و 10^-7 است؟ اگر خیر خواستم بدونم چطور به هرتز تبدیل میشه؟
چون من هم یک آنالیز مشابه انجام دادم و اعداد فرکانس در همین اردر قرار گرفته (آنالیز با فرض اعداد میلیمتری و تنشهای مگاپاسکالی صورت گرفته و چندین بار property ها رو چک کردم.)
سلام
بله، بر حسب هرتزه
این مثال ماهیت آموزش داشته؛ بحثی روی اعداد نیست
اصلا ممکنه مدلسازی به این شکل صحیح نباشه و ساده سازی غیرمعقول باشه
مثال زی را ببینید:
https://umec.ir/pipe-vibration-analysis-in-abaqus/
با سلام
بنده تحلیل فرکانسی رو به خوبی انجام میدم . میخواستم بپرسم که اگه بخوایم یک مسئله forced vibration رو حل کنیم و یا در حضور نیرو فرکانس طبیعی رو پیدا کنیم چکار باید کنیم ؟
سلام
دو step متوالی تعریف کنید
در step اول مسئله را به شکل استاتیک حل کنید و در ادامه کار تحلیل فرکانسی را انجام دهید
سلام. تشکر بابت مطالب بسیار راهگشا و بی نظیرتون.
من یک قطاع از توربین موتور جت رو به روش cyclic Symmetry آنالیز frequency کردم. میخواستم بدونم چطوری میتونم Harmonic index هاش رو به صورت یک فایل استخراج کنم؟
من میخوام نمودار Harmonic Index بر حسب فرکانس های طبیعی رو رسم کنم. در نرم افزار ANSYS این کار به راحتی انجام میشه اما برای آباکوس هرچقدر جستجو کردم فایلی پیدا نشد. امکانش هست راهنمایی بفرمایید؟
سلام
اطلاعی ندارم
ممنون . در داخل فایل dat آورده شده. امروز متوحه شدم . متشکر
سپاس از اشتراک تجربه شما
موفق باشید
سلام استاد. ممنون از زحماتتون
ببخشید میخواستم بدونم که در آنالیز مودال اعدادی که در کانتور نمایش داده میشن مفهومشون چیه؟ آیا واحدشون همون واحدی هست که برای آنالیز و مدلسازی استفاده کردیم؟ یا اینکه این اعداد نشون دهنده جابجایی نسبی هستند؟
سلام
در این مثال جابجایی نشان داده شده
مقادیر هم بر اساس واحدهایی که خودتون تنظیم کردید خواهد بود
با سلام
بنده یک سوال داشتم اینکه خروجی انالیز فوق که برای هر مود ۲ عدد value و فرکانس هست چگونه در روابط رایلی وارد می شود؟
سلام
اطلاعی ندارم