چای از محبوب‌ترین نوشیدنی‌های ایرانیان بشمار می‌رود. حتما شما نیز با من موافقید که نوشیدن یک فنجان چای در دل طبیعت و هوای بارانی لذت وصف ناپذیری دارد. تعجب نکنید! شما در سایت آکادمی نرم‌افزارهای مکانیک قرار دارید. شاید شما نیز مانند من از علاقمندان تحلیل پدیده‌های روزمره در آباکوس باشید. لذت دیدن نتایج یک پدیده واقعی و ملموس در یک نرم‌افزار بسیار گرانقیمت تحلیلی، برای من وصف ناپذیر است. آیا تاکنون سعی کرده‌اید مسائل پیچیده علمی را که آموخته‌اید در پدیده‌های ساده روزانه جستجو کنید؟ انتقال حرارت از جمله علومی است که علی‌رغم روابط پیچیده ریاضی در سطح آکادمیک، نفوذ و سابقه‌ای گسترده در زندگی بشر دارد. قصد داریم تا به دور از هیاهوی صنعتی و مثال‌های کاربردی حوزه صنعت، بحث انتقال حرارت را در قالبی نو و با رویکردی روزمره به شما آموزش دهیم. با ما همراه باشید تا به تحلیل یک قوری چای از نقطه نظر انتقال حرارت در Abaqus بپردازیم.
صورت مسئله تحلیل انتقال حرارت در قوری چای
قصد داریم به تحلیل انتقال حرارت در یک قوری چای بپردازیم. از آنجایی که هدفمان تنها آنالیز حرارتی است، خواص مکانیکی در خصوص جنس قوری اهمیتی ندارد و تنها پارامترهای دمایی کارساز خواهند بود. با توجه به پیچیدگی در هندسه مدل، ابتدا فایل cae مسئله را دانلود کرده و در آباکوس فراخوانی کنید. فراموش نکنید در این نوع از تحلیل، دما تنها درجه آزادی فعال خواهد بود.
- ◄ حوزه کاربرد: مهندسی مکانیک، مهندسی شیمی
- ◄ اطلاعات بیشتر: Simuleon.com و www.3ds.com
- ◄ تذکر: دانلود فایل CAE پروژه آنالیز حرارتی قوری چای توسط آباکوس (فایل مدل هندسی قوری چای) از لینک زیر:
حل مسئله آنالیز حرارتی قوری چای توسط آباکوس
در ابتدا فایل cae مسئله حاوی مدل هندسی قوری و درب آن را دانلود نمایید. با فراخوانی فایل در آباکوس، می‌توانید بدون ایجاد تغییرات خاص، به ماژول Property وارد شوید. در این بخش قادر خواهید بود دو تحلیل مجزا ایجاد کنید، می‌توانید جنس درب و بدنه قوری را از فولاد (یا در اصطلاح عامیانه استیل) و یا هر دو را از چینی در نظر بگیرید. از این‌رو خواص مکانیکی و حرارتی هر دو ماده را در جدول زیر برای شما قرار داده‌ایم. مراحل حل را با لحاظ کردن جنس فولادی ادامه دهید.
| Porcelain | Steel | Material |
|---|---|---|
| 0.0015 W/mm/C | 0.015 W/mm/C | Conductivity |
| 1070000 J/ton/C | 420000 J/ton/C | Specific Heat |
| 2.4E-9 ton/mm3 | 8E-9 ton/mm3 | Density |
در ادامه نیز، دو مقطع از جنس Solid همگن تعریف کرده و به بدنه و درب قوری اختصاص دهید.
به محیط Assembly رفته و هر دو قطعه را در جای صحیح نسبت به یکدیگر مونتاژ نمایید. اگر از فایل cae مذکور استفاده کرده‌اید، نیازی به اعمال تغییرات در مدل ندارید.
سپس به ماژول Step رفته و دو گام حل از نوع Heat Transfer ایجاد کنید. در گام اول، نحوه حل را حالت پایا (Steady-State) با بازه زمانی 1s در نظر بگیرید.
در گام دوم، نوع حل را بر روی حالت گذار (Transient) قرار داده و 600s را بعنوان زمان حل در نظر بگیرید. برای تعریف بیشینه و کمینه گام‌های حل نیز از الگوی تصویری زیر استفاده نمایید.
در Field Output نیز اطمینان حاصل کنید گزینه NT یا دما در هر گره انتخاب شده باشد. در ادامه به ماژول Mesh رفته و با المان‌هایی از نوع DC3D10 و اندازه شبکه 3، به مش‌زنی درب و بدنه قوری بپردازید.
سپس، به محیط Interaction وارد شوید. با هدف تعریف هدایت حرارتی بین بدنه و درب قوری، در گام اول به تعریف یک رفتار تماسی از نوع Surface to Surface با ویژگی‌های زیر بپردازید.
در ادامه، رفتاری از نوع Film Condition با مشخصات زیر تعریف کرده و از سطح خارجی مجموعه بعنوان ناحیه موردنظر استفاده نمایید.
با هدف تعریف انتقال حرارت تابشی از سطح خارجی مجموعه، یک رفتار تماسی از نوع Surface Radiation با مشخصات زیر ایجاد کنید:
تذکر: با توجه به رابطه غیرخطی تابش با دما، لازم است که از دمای مطلق برای محاسبات استفاده شود. از آنجایی که تمامی دماهای وارد شده بر حسب درجه سلسیوس لحاظ شده، از مسیر Model → Edit Attributes → Model Teapot مانند تصویر زیر، مقادیر دمای مطلق و ثابت استفان – بولتزمن را وارد نمایید.
به محیط Load وارد شده و در گام نخست با استفاده از تعریف شرط مرزی، دمای مایع درون قوری را به میزان 95 درجه سلسیوس (در گام Steady State ) در نظر بگیرید.
سپس شرط مرزی فوق را مطابق تصویر زیر در مرحله Transient اصلاح کنید.
در گام بعد، بر روی Create Predefined Field کلیک کرده و با انتخاب Initial Step، دمای 20 درجه سلسیوس را به مجموعه اختصاص دهید.
با اتمام مراحل فوق، می‌توانید مسئله را برای حل به ماژول Job ارسال کنید. تصاویر زیر، کانتور دمایی مجموعه را نشان می‌دهد.
انیمیشن کانتور دمایی قوری چای
تذکر : تصویر متحرک زیر کانتور دمایی قوری چای در طی فرآیند سرد شدن را نشان می‌دهد.
انیمیشن اول انتقال حرارت بیرونی قوری چای و انیمیشن دوم انتقال حرارت درونی قوری چای را در “تحلیل انتقال حرارت قوری چای توسط ABAQUS” نشان می‌دهد.
تجربیات خود از این تحلیل را با ما در میان بگذارید.
درود بر مهندس یونس و مثالای خوبش
درود
زنده باشی رضا جان
ممنونم از انرژی مثبتت
باسلام خدمت مهندس سروری
سوالم در رابطه با محیط interaction در تعریف هدایت حرارتی بدنه قوری ودرب ، می خواستم بدونم ضریب 0.1 که درthermal conductance وارد کردین چگونه بدست می آید؟ واگر جنس بدنه ودرب بجای فولاد وچینی ، فولاد وآلومینیوم باشد این عدد چه تغییری میکند .
اگرلطف کنید توضیح بیشتر جهت استفاده در تحلیل های حرارت بدین ممنون میشم . با تشکر
سلام
با همین کلیدواژه Conductance در documentation سرچ بفرمایید؛ توضیحات کامل با نمودار و شکل موجوده
سلام. ممنون از این آموزش های خوبتون. یک سوال داشتم. من می خواهم Inertia welding را در آباکوس مدل سازی کنم ولی از برنامه نویسی پایتون اطلاعات کمی دارم. البته مثال آن در خود Help آباکوس هست ولی اجرا نمی شود. آیا شما می دانید چگونه می شود این مثال را به طور کامل ران نمود. با تشکر
سلام و ممنون از حسن توجه شما
همه فایلهای پایتون که در مثال documentation وجود داره را در یک folder قرار بدید و بعد فایل اصلی را run کنید
در مثال مورد نظر شما یک سابروتین هم وجود داره که حتما باید اون فایل هم داخل پوشه مورد نظر قرار بگیره؛ طبیعتا باید آباکوس را با فرترن لینک کرده باشید برای اینکه بتونید مثال را به شکل کامل اجرا کنید
موفق باشید . . .
سلام
بسیار عالی بود. ممنون میشم اگر مثالی در زمینه فرایند آنیل کردن هم دارید توی سایت قرار بدید. تشکر.واقعا عالی بود.
سلام و ممنون از توجه شما
خوشحالم که مفید بوده براتون
با سلام و سپاس
چطوری میتونم ساختار قطعه رو در اباکوس تغییر بدم؟ قطعه ای فلزی دارم که میخوام بعد از عملیات آنیل کردن ساختار ماده رو ریز دانه کنم و بعد فرایند شکل دهی مورد نظر انجام بدم اما نمیدونم با اباکوس چطوری میشه فرایند انیل کردن و ریز دانه کردن انجام بدم؟ ایا این قابلیت در اباکوس وجود داره؟ ممنون میشم راهنمایی کنید.
بحث ریزساختار نیاز به کدنویسی داره
با امکانات پیش فرض امکانپذیر نیست
با سلام و احترام
ضمن تشکر از مطالب پر باری که عنوان کرده اید.
جناب سروی سوالی که بنده دارم این است که آیا می توان خروجی فرمول ریاضی از آباکوس استخراج نمود مثلا پس از تحلیل یک میراگر انرژی سختی آنرا در قالب یک فرمول ریاضی از برنامه استخراج نمود؟
سلام
ممنونم از توجه شما
خیر؛ چنین قابلیتی وجود نداره
البته میتونید به روابط و تئوریهای مورد استفاده در Documentation به شکل کامل دسترسی داشته باشید اما بعنوان خروجی نمیتونید رابطه ریاضی استخراج کنید
موفق باشید . . .
با سلام و تشکر از انتشار دانش و تجربتون. در آباکوس آیا نبایستی تمامی واحد ها بر اساس SI وارد گردد؟ در وارد کردن مقادیر مشخصات دمایی فولاد در تحلیل دمایی قوری Conductivity بر اساس w/mm/c و همچنین Specific Heat بر اساس j/ton/c وارد شده است. میشه در این مورد توضیح بدهید؟ ممنون از توجه شما
سلام
خیر، میتونید این آموزش را مطالعه کنید : واحدها و درجات آزادی در آباکوس
در این مسئله ابعاد میلیمتری در نظر گرفته شده (به واحد جرم در ستون (SI(mm در همون لینک بالا دقت کنید)
موفق باشید . . .
با تشکر از راهنمایی گرانقدر شما. واقعا سپاسگذارم وقت گذاشتید.
از توجه شما سپاسگزارم
موفق باشید . . .
با سلام.
W (توان) یکای مستقل نیست و J/s است. نباید J رو به mJ تبدیل کنیم؟ اگر راهنمایی کنید، سپاس گذارم.
سلام
باید بین واحدهای مختلف هماهنگی وجود داشته باشه
با سللام خدمت جناب مهندس سروری. جناب مهندس آیا امکان دارد از طریق تشعشع علاوه بر از دست دادن گرما از سطح جسم، اخذ گرما توسط سطح جسم ازطریق تشعشع را در آباکوس مدل کرد؟
با تشکر
سلام
با فرض جسم سیاه (جسمی تئوریک که تمام تشعشع تابیده به سطح را جذب کند) میتونید در مقابل گزینه Radiation Type گزینه cavity approximation را انتخاب کنید
موفق باشید . . .
با تشکر از شما دوست عزیز.
پاینده باشید . . .
با سلام. جناب آقای مهندس من در یک مثال فرضی نوع step را coupled temp – displacement انتخاب کردم. نوع تحلیل حرارتی را Transient انتخاب کرده ام. همچنین تشعشع را نیز در مدلم میخواهم در نظر بگیرم اما در قسمت Incrementation قسمت Max. allowable emissivity change per increment وجود ندارد تا گام مربوط به تشعشع را تعریف کنم. در هنگام تحلیل هم با دادن error از تحلیل خارج می شود. لطفا راهنمایی فرمایید.
با تشکر
سلام
خب این موضوع به قابلیت حلگر بر میگرده؛ این امکان در حلگر کوپل تعبیه نشده، وقتی خود نرم‌افزار قابلیت تعریف چنین گزینه ای را نداره قاعدتاً خطا هم به اون موضوع مربوط نمیشه
موفق باشید . . .
میشه با نوشتن سابروتین در حلگر کوپل این موضوع را هم گنجاند؟
لیست تمام سابروتینها در Documentation موجوده؛ جستجو کنید ببینید چیزی که مد نظرتون هست قابل اعماله یا خیر
البته کدنویسی همیشه آخرین راه حله
با سلام و خسته نباشید
من در رابطه با بتن در آتش کار میکنم و میخوام بتن دمای خودش رو به فولاد انتقال بده به دلیل این که حجم مدل و زمان تحلیل کمتر بشه مجبورم برای فولاد در بتن سوراخ ایجاد نکنم تا مش منظم باشه در این صورت امکان انتخاب سورفیس در بتن نیستم. اگر امکانش هست توضیحی درباره روش تعریف انتقال حرارت در این مساله بدین
سلام
در اجزای محدود سعی بر اینه که ساده سازی ها معقول و متناسب باشه تا به کلیات مسئله خللی وارد نشه
وقتی هم امکان ساده سازی نباشه باید مدل را به شکل کامل تحلیل کرد
با این وجود در بسیاری موارد به دلیل تقارنهایی که در مسئله وجود داره میشه از مدل یک چندمی (یک دوم، یک چهارم یا یک هشتم) جسم برای تحلیل استفاده کرد که زمان حل را به شدت کاهش خواهد داد
شما هم اگر در مسئله تقارنی دارید در شبیه سازی لحاظ کنید و طولانی شدن زمان تحلیل را از این طریق جبران کنید
موفق باشید
مرسی ممنون
اگر امکانش هست درباره پارامتر هایی که باید تعریف کنم تا انتقال حرارت بین بتن و فولاد انجام بشه توضیحی بدید چون من پارامتر thermal conductance رو برای استپ اینترنال تعریف کردم (به دلیل این که سطح انتخابی برای بتن نداشتم در استپ اینترنال گزینه همه سطوح رو انتخاب کردم) ولی دمای فولاد تغییری نکرد. میخواستم ببینم این روش درسته؟ اگر درسته چه پارامتر های دیگه ای باید تعریف بشه تا انتقال حرارت به درستی انجام بشه
با تشکر
بدون دیدن مسئله نظری ندارم قربان
من در جریان مدلسازی شما نیستم که مثلا بدونم استپ اینترنال چی بوده پس نظر ندهم بهتره
سلام مهندس وخسته نباشید ویژه خدمت شما .
من در حل این تمرینتون مشکل دارم و گاه های حل رو طبق تعریف تعیین کردم اما ارور Too many attempts made for this increment را دریافت میکنم . میخواستم خواهش کنم اگر ممکن هست فایل تنظیم شده را برای من ایمیل فرمایین تا من بتونم نسبت به اون رفع ایراد کنم . متشکر از شما
شما در همه مسائل مشکل دارید؟!!!
توضیحات کافیه و نیازی به فایل یا بحث بیشتر نیست
نه من این پیام رو اشتباها زیر یک پست دیگتون گذاشته بودم و بعد از ارسال متوجه شدم . معذرت میخوام . سوال من مرتبت با انتقال حرارت قوری هست .
نکته خاصی وجود نداره
مراحل شرح داده شده و چیز مبهمی نیست
سلام
چطور می توان یک صفحه ادیاباتیک رو تعریف کرد؟ اگر ضریب تابش و ضریب انتقال حرارت جابجایی را برای صفحه مورد نظر تعریف نکنیم صفحه ادیاباتیک در نظر گرفته می شود؟
ممنون
سلام
میتونید با کلیدواژه Adiabatic analysis در documentation جستجو داشته باشید
باسلام جسارتا میخواستم ببینم در نرم افزار آباکوس قسمتی هست که مقدار زاویه تابش را از ما بخواد؟ میخواهم مقدار زاویه تابش داشته باشم ممنون میشم راهنماییتان را ببینم
سلام
خیر
باسلام
بنده می خواهم یک تابش surface to surfaco در آباکوس آنالیز کنم. اما وقتی مدل را ران می کنم ارور می دهد و این پیغام را می دهد.
too many attempts made for this increment ممنون میشم بهم بگید مشکل کارم از کجاست؟ مشکل از ثابت استفاتن بولتزمن نیست؟ باتشکر
سلام
در خصوص خطاهای حل در آباکوس پست اختصاصی وجود داره؛ میتونید سرچ و مطالعه بفرمایید
سلام جناب سروری
من دارم فرایند cooling بعد از extrusion ورق آلومینیمی رو مدل میکنم،یک مشکل وجود داره که وقتی ورق با یک سرعت مشخص داره از اکسترودر خارج میشه وارد یک فضا(این فضا تقریبا طولش یک سوم طول ورق) میشه که در اون فضا آب به سطح بالایی ورق اسپری میشه و با حرکت ورق رو به جلو سرتاسر سطح ورق پوشش پیدا میکنه.مشکل اینجاست که من نمیتونم این شرایط Film Condition رو درست تعریف کنم و مجبورم که کل سطح بالایی ورق در نظر بگیریم در صورتی که در مساله اصلی این اتفاق به صورت تکه تکه از سطح بالایی اتفاق می افته و دلیلشم سرعت خطی ورق،حال باید چیکار کنم؟ممنون از توجهتون
سلام
دقیق متوجه منظورتون نشدم، ولی ممکنه مشکل با پارتیشن زدن یا استفاده از یک توزیع بار خاص حل بشه (distribution با تابع مشخص بر حسب مختصات)
بدون دیدن مسئله نمیشه نظر دقیق و قاطع داد
ممنون از توجهتون
بهتره شرایط اینطور مطرح کنم:عبور ورق از فضای خنک سازی مثل این میمونه که ما یک میله داغ رو از یک طرفش شروع کنیم از زیر شیر آب رد کنیم و اینکار تاجایی ادامه بدیم که کل میله از زیر شیر آب در بشه، واسه film condition میشه مگه توزیع بر اساس زمان و مختصات قرار داد؟چطور؟
ممنمون مهندس جان
روبروی Definition میتونید تابع مختصاتش کنید
این یک پیشنهاده، اصلاً یک راه حل قطعی نیست
سلام آقای مهندس بنده یک تحلیل surface to surface انجام دادم و توزیع دما را به دست آوردم. حال می خواهم مقدار شار حرارتی که از سطح master به سطح slave وارد می شود را به دست بیاورم. ممنون میشم راهنماییم کنید تا این کار را انجام دهم. با تشکر
سلام
در خصوص خروجی گرفتن در اباکوس یک پست اختصاصی وجود داره که میتونید مطالعه کنید
اگر خروجی مورد انتظار شما در پیش فرضهای آباکوس وجود نداره میتونید روابط مربوطه را که به پارامتر خاصی مرتبط میشه از طریق اسکریپت نویسی استخراج کنید
با عرض سلام
بنده مشغول انجام یک تحلیل تنشی ناشی از گرما (افزایش دما ) در سطح یک جسم هستم
دمای اولیه و دمای انتهایی را دارم . مدت زمان تغییر دما نیز مشخص است. برای تعیین میزان تنش و تغییر شکل جسم از چه تحلیلی و چگونه استفاده کنم?
آیا می توانم بدون وارد کردن اطلاعات انتقال حرارت از قبیل همرفتی و ضریب آن, این تحلیل را انجام دهم?
با تشکر
سلام
تحلیلهای انتقال حرارت به تعداد کافی در سایت موجوده
میتونید مطالعه و الگوبرداری کنید
مگر در تحلیل انتقال حرارت از روابط مربوط به انتقال حرارت و ضرایب مربوطه استفاده نمیشه؟! پس اگر قصد انجام دادن تحلیل حرارتی دارید باید خواص حرارتی متریال را هم تعریف کنید
سلام آقای مهندس بنده یک نیم کره و در راستای آن یک صفحه در نظر گرفتم. بین این دو جسم یک رفتار surface to surface اعمال کردم و دمای صفحه را 80 ( master ) و کره را slave در نظر گرفتم. یک film condition هم تعریف کردم برای کره و مقدار دمای محیط (30درجه) و ضریب انتقال حرارت جابجایی کره را نیز وارد کردم. اما وقتی ران میکنم دمای صفحه 80 و دمای کره 30 می باشد و هیچ تغییری نمی کند در صورتیکه انتظار دارم جسم سرد تر مقداری گرما از جسم گرم تر دریافت کند و دمایش بالا رود. ممنون میشم راهنماییم کنید و بگویید مشکل کارم کجاست؟ باتشکر فراوان
سلام
نظری پیرامون این قبیل سؤالات ندارم
یک شبیه سازی چندین مرحله و ریزه کاری داره؛ با دو خط توضیح من باید برای خودم تجسم کنم که مسئله چی بوده و دلیل مشکل را هم پیدا کنم و راه حل هم ارائه بدهم
با سلام و خسته نباشید.
من میخوام اثر دما رو روی فرکانس طبیعی ورق پیدا کنم. هر روشی رفتم نتونستم انجام بدم. میخواستم بدونم نظر شما در این مورد چیه، با توجه ب اینکه استپ frequency و heat transfer با هم ارور میده. حتی خواستم با predefined field فایل قبلی رو وارد کنم و استپ frequency اجرا کنم نتونستم.
ممنون میشم کمکم کنید
سلام
یک استپ static,General تعریف و Predefined را در این استپ به سازه وارد کنید
در گام بعد هم حلگر فرکانسی را قرار بدهید
سلام جناب سروری
یه چند تا سوال واسم پیش اومده ممنونم میشم راهنمایی کنید
در مورد ترمال کانداکتنس میشه توضیح بدین که این اعداد دقیقا ینی چی ؟ یه توضیح کوچیک باشه هم ممنون میشم ازتون.
در مورد خنک کاری در مسائل کوپل دینامیکی حرارتی اگه بخایم یه جاب جدید تعریف کنیم چطور باید اطلاعات مربوط به نمونه رو به عنوان شرایط اولیه به قطعه بدیم؟ اگه تو سایت مطلبی هست ارجاع بدین چون نتونستم چیزی پیدا کنم.
ممنونم
سلام
در خصوص سؤال اولتون توصیه میکنم همین عبارت را عیناً در Documentation سرچ کنید؛ توضیحات با نمودار وجود داره
در خصوص سؤال دوم هم پست اختصاصی در مورد Predefined Field در سایت موجوده؛ سرچ و مطالعه بفرمایید
سلام
خسته نباشید
این که دما در واحد سانتی گراد یا کلوین مورد نظر باشه تفاتی در بقیه داده های که وارد می کنیم به وجود میاره یا تفاونی نمی کنه؟؟
با تشکر
سلام
هماهنگی بین واحدها مهمه
اگر خواص مکانیکی را بر حسب کلوین دارید نمیتونید در بارگذاری دمای سلسیوس استفاده کنید
خیلی ممنون