مسائلی نظیر انفجار، منهدم شدن سازه در اثر برخورد پرتابه و مسائل بالستیک نظیر برخورد گلوله با جسم را شاید بتوان از جذاب‌ترین مسائل حوزه برخورد بشمار آورد. مهمترین موضوع در شبیه‌سازی این دسته از مسائل، بحث از بین رفتن بخشی از سازه و خرابی‌های ایجاد شده در اثر فرآیند برخورد است. ممکن است این سؤال برای شما نیز پیش آمده باشد که آیا آباکوس بعنوان یک ابزار قدرتمند در شبیه‌سازی اجزای محدود، توانایی مدلسازی و تحلیل اتفاقات رخ داده در فرآیندهای فوق را دارد؟
خوشبختانه پاسخ این سؤال مثبت است. بحث تولید و از بین رفتن المانها در تحلیل اجزای محدود از مباحثی است که از دیرباز مورد توجه تولیدکنندگان نرم‌افزارها واقع شده و از پیشینه تئوری علمی و روابط ریاضی قدرتمندی برخوردار است. آباکوس نیز که در زمره برترین ابزارهای تحلیلی محسوب میشود از این قافله جا نمانده و ویژگی حذف المانها (Elements Deletion) در یک تحلیل را در خود گنجانده است. قصد داریم تا شما را با یک مثال آموزشی، با این پدیده بسیار پرکاربرد آشنا کنیم. پیشنهاد می‌کنیم این آموزش فوق العاده را از دست ندهید و با ما در آموزش شبیه‌سازی و تحلیل برخورد توپ (گلوله) با صفحه در آباکوس بهمراه بهره گیری از تکنیک حذف المان در نرم افزار Abaqus همراه باشید.
به‌روزرسانی: این آموزش در تاریخ 8 شهریور 95 به‌روز شد.
صورت مسئله تحلیل برخورد توپ با صفحه – تکنیک حذف المان در آباکوس
توپی را در نظر بگیرید که به یک ورق آلومینیومی شلیک میشود. رفتار ورق در فرآیند برخورد توپ را در آباکوس مدل کنید. در تحلیل خود ویژگی از بین رفتن المانها را نیز لحاظ نمایید.
-
- ◄ حوزه کاربرد: مهندسی مکانیک، مهندسی مواد، مهندسی عمران
-
- ◄ اطلاعات بیشتر: Youtube.Com، Simuleon.com
- ◄ تذکر: دانلود فایل Sat پروژه تحلیل برخورد توپ با صفحه (فایل مدل هندسی) از لینک زیر:
حل مسئله آنالیز برخورد توپ با صفحه – تکنیک Elements Deletion در آباکوس
مطابق شکل فوق، باید به مدلسازی دو عضو تغییر شکل پذیر در محیط Part بپردازیم. اگر از علاقمندان نرم‌افزارهای طراحی هستید، می‌توانید ورق و توپ را در نرم‌افزاری نظیر کتیا (Catia) یا سالیدورکس (Solidworks) مدل کرده و از قابلیت فراخوانی در آباکوس بهره ببرید (ممکن است شما نیز با من موافق باشید که هندسه مسئله چندان پیچیده نیست و شاید Abaqus/CAE بهترین ابزار در این مسئله باشد!). بهرحال به منظور جلوگیری از اتلاف وقت شما همراهان گرامی، هر دو قطعه را در نرم افزار Solidworks مدل کرده و فایل Sat آنرا برای دانلود قرار داده‌ایم. پس از فراخوانی این فایل، عملا گام اول را برداشته‌اید و می‌توانید برای ادامه مسیر به ماژول Property وارد شوید (ابعاد بر حسب mm است).
در این محیط، دو ماده مجزا برای توپ و ورق تعریف کنید: فولاد با رفتار الاستیک (مدول یانگ 210GPa، نسبت پواسون 0.3 و چگالی 7800Kg/m3) و آلومینیوم با رفتار الاستیک – پلاستیک (مدول یانگ 70GPa، نسبت پواسون 0.3 و چگالی 2500Kg/m3). برای رفتار پلاستیک آلومینیوم نیز می‌توانید از تصویر زیر کمک بگیرید.
تکنیک حذف المان (Elements Deletion) در آباکوس
حال به بحث اصلی این مسئله می پردازیم. قصد داریم تا برای نرم‌افزار تعیین کنیم المان‌های ورق با چه میزان از کرنش حذف شوند. اگر با درس مکانیک شکست آشنا باشید اطلاعاتی در خصوص معیارهای شکست مواد کسب کرده‌اید. در این بخش نیز شما با استفاده از معیار مناسب (انتخاب معیار به جنس ماده بستگی دارد) حداکثر کرنش مجاز برای المانها را تعریف خواهید کرد، برای اینکار از مسیر Mechanical > Damage for Ductile Metals > Ductile Damage اقدام بفرمایید و مقادیر در نظر گرفته شده را مطابق شکل زیر وارد کنید.
ادامه روند مدلسازی برخورد توپ با صفحه در Abaqus
در ادامه، دو سطح مقطع از نوع Solid, Homogeneous (جنس فولاد) و Shell, Homogeneous (جنس آلومینیوم) تعریف کرده و به ترتیب به توپ و ورق اختصاص دهید. ضخامت مقطع ورق را نیز 1mm وارد نمایید.
با اتمام فرآیند فوق، توپ و ورق را در ماژول Assembly وارد کرده و به مونتاژ مجموعه بپردازید. چنانچه از فایل Sat قرار داده شده استفاده می‌کنید، تنظیمات مربوط به جایابی و مونتاژ لحاظ شده است و نیازی به اعمال تغییر از سوی شما وجود ندارد.
گام بعد در روند مدلسازی در آباکوس، تعریف نوع حلگر و گام حل است. لذا به محیط Step رفته و حلگری از نوع Dynamic, Explicit با بازه زمانی 0.001s تعریف نمایید. سایر پیش فرض‌های Abaqus را تغییر ندهید و به ماژول Interaction وارد شوید.
در این بخش رفتار تماسی از نوع General Contact و با ضریب اصطکاک 0.1 تعریف کنید (توضیحات کامل تر تعریف این نوع رفتار در آموزش تحلیل و مدلسازی پرچ در آباکوس مراجعه فرمایید).
در ماژول Load لبه ورق را در تمامی جهات مقید کرده و با استفاده از ابزار Predefined Load آباکوس سرعتی به بزرگی 40000mm/s به توپ وارد نمایید.
تنظیمات آباکوس جهت حذف شدن المانها
توجه: به شکل پیش‌فرض، اکثر خروجی‌های موردانتظار در آباکوس نمایش داده میشوند اما برای نمایش حذف شدن المانها باید در Field Output تیک مربوط به گزینه Status را مطابق شکل زیر فعال کنید.
در آخرین گام از مدلسازی، شبکه اجزای محدودی با اندازه 2 واحد، از نوع Tet برای توپ و اندازه 1.5 واحد، از نوع Quad برای ورق در نظر بگیرید و مسئله را برای حل به ماژول Job ارسال کنید. تصاویر زیر، کانتور تنش برخورد توپ با صفحه در آباکوس را نشان میدهد.
تصویر متحرک زیر، کانتور تنش توپ را در طی این تحلیل دینامیکی نشان میدهد.
تمرین: بعنوان یک تمرین، نمودار سرعت را در یک نقطه از توپ بر حسب زمان رسم کرده و بر روی آن بحث کنید.
سلام خسته نباشید
یه سوال من میخوام نفوظ یه گلوله به یک جعبه ای که داخلش ماسه هست مدل کنم چطوری میشه گلوله از وسط المان ماسه نفوذ کنه و المان کش نیاد برای ماسه از مدل موهر استفاده کردم.چه راه کاری میشه پیدا کرد? ایا با اباکوس میشه یه همچین مثالی مدل نمود؟
سلام
در صورت امکان میتونید از همین مثال الگوبرداری کنید
موفق باشید . . .
المان من خاک هست که میخام حذف شه از مدل موهر برای خاک استفاده کردم جایی برای تعریف damage evolution وجود نداره این مثال فلزی…..
بررسی در این زمینه نداشتهام
ممنون
سلام..ممنون از سایتتون
من یک مدل دوبعدی برخورد یک لوله با یک سمبه نوک تیزو دارم.
ولی وقتی مدل تحلیل میشه لوله از روی سمبه رد میشه و بهش برخورد نمیکنه با وجود اینکه من اینتراکشن برای برخورد لوله و سمبه از
نوع surface to surface(explicit)O تعریف کردم
مشکل از کجاس؟
آیا برای تحلیلم باید اسیب جانسون – کوک هم تعریف کنم؟
سلام
مجددا خواص تماسی که تعریف شده را بررسی و از General Contact استفاده کنید
بایدی وجود نداره در استفاده مدل آسیب، ولی اگر قصد داشته باشید از بین رفتن المانها (پارگی و . . .) و وقوع پدیده آسیب را بررسی کنید طبیعتا نیاز به استفاده از مدل آسیب مناسب هم خواهید داشت
موفق باشید . . .
خیلی ممنون مشکل برخورد رو درست کردم.
من پرسیدم گفتم باید از اسیب جانسون- کوک استفاده کنی ولی من نمیدونم ضرایب جانسون کوک لوله که از جنس مس هست رو چجوری بدست بیارم متاسفانه سایت شما هم در این مورد چیزی ننوشته.
میتونید راهنماییم کنید که چجوری ضرایب رو بدست بیارم؟ منظور از d1 d2 d3 d4 d5 و مابقی ضرایب چی هست ؟
یک سرچ ساده داشته باشید دهها مقاله و مرجع معتبر در خصوص مدل آسیب جانسون کوک وجود داره؛ میتونید استفاده کنید
مبانی مدل آسیب جانسون کوک
مرسی
پیدا کردم
موافق باشید . . .
باسلام خدمت مهندس سروری یک سوال داشتم اینکه علت این ارور در آباکوس چیه؟وچیکارکنم برطرف بشه؟
Error in job : The ratio of deformation speed to wave speed exceeds 1.0000 in at least one element. This usually indicates an error with the model definition. Additional diagnostic information may be found in the message file.
Job HATSE: Abaqus/Explicit aborted due to errors.
سلام
خطا مربوط به بالا بودن نرخ اعمال بار در مسئله میشه
در حلگر Explicit کوچکترین گام حل و رسیدن به گام زمانی پایدار حل به سایز کوچکترین المان برمیگرده؛ روی سایز المانها کار کنید
همچنین سرعت اعمال بار و حتی شرایط مرزی مؤثره
یک نکته مهم که معمولاً دوستان بسیار اشتباه میکنن، عدم هماهنگی بین واحدهاست (واحدهای بار و متریال)
موفق باشید . . .
و یکسوال دیگه بنده از چندتا از دوستان که دارای چندکتب راجب آباکوس می باشندشنیدم ورژن 6.4 آباکوس دارای باگ می باشدحتی شماره نودهارو هم اشتباه میزنه بنظرشما کدام ورژن آباکوس بهترمی باشد البته بنده ورژن 2016 رو تهیه کردم بسیارروان وسریع می باشدخوشحال میشم نظرشما رو بدونم باتشکر
بهترین و پایدارترین نسخه از نظر بنده، نسخه 6.12 است
باسلام و تشکر فراوان
برای تحلیل برخورد با صفحه کامپوزیتی چگونه باید عمل کرد ، لطفا اگه میشه یه مثال حل کنید.
سلام
مثال از تحلیل صفحه کامپوزیتی در سایت وجود داره (تحلیل رشد ترک در صفحه کامپوزیتی) ؛ میتونید الگوبرداری کنید
موفق باشید . . .
با سلام
ممنون بابت آموزش هاتون
سوال من از حضورتون اینه که برای حذف المان ماده از جنس خاک که تغییر شکل زیاد میدن، چجوری باید المان ها رو حذف کرد؟ چون گزینه Ductile damage فک میکنم برای فلزات هست، و اگه برای خاک هست چجوری باید مشخصات و درآورد، منبعی وجود داره؟؟
و اینکه displacement at failure عدد 0.2 یعنی حذف گزینه بعد از 20 سانتیمتر جابجایی؟؟ عدد زیاد نیست؟؟؟
و همچنین میشه از گزینه element deletion ویا حتی Distortion control استفاده کرد به جای این روش؟؟؟
مهندس اگه امکناش باشه و وقت کردید یه آموزش جامع در مورد کنترل distortion میتونه مفید باشه،
ممنون بابت وقتی که گذاشتید
-در خصوص بحث damage یک پست اختصاصی در سایت وجود داره؛ میتونید مطالعه داشته باشید
بخش پرسش و پاسخ برای آموزش نیست؛ مباحثی که تخصصی و مفصل هست را در Documentation جستجو و مطالعه کنید
– ابعاد مسئله بر حسب mm هست؛ این موضوع را در صورت مسئله هم ذکر کردم؛ با دقت مطالعه کنید
– element deletion به شکل ظاهری کمک میکنه تا المانها ناپدید بشن، distortion control هم نقشش متفاوته
آباکوس یک documentation بسیار قوی داره؛ هر موردی نیاز داشتید سرچ و مطالعه کنید
با سلام خسته نباشید
و ممنون بابت این همه مطالب مفید
من در چند مثال چند تحلیل رو انجام دادم و خصوصیات عمومی و آسیب برای قطعه ام منظور کردم اما نرم افزار ارور زیر رو میدهد
The elements contained in element set ErrElemExcessDistortion-Step1 have distorted excessively.
There is only one excessively distorted element
The elements contained in element set ErrElemExcessDistortion-Step1 have distorted excessively.
Abaqus/Explicit Analysis exited with an error – Please see the status file for possible error messages if the file exists.
دوباره از مش های ALE استفاده کردم و مش ها رو ریز تر کرده و تمام مراحل حل رو بررسی کردم اما دوباره همین ارور اومد و در نتایج پارگی اتفاق نمی افتد و تمام المان ها همیشه کشیده می شن و پارگی و اسیب اتفاق نمی افته
سلام و ممنون از حسن نظر شما
در اغلب مواقع، فرکانس ALE عامل به مراتب مهمتری در تعیین کیفیت شبکه ست
این مقدار به شکل پیش فرض 10 در نظر گرفته شده، میتونید به 5 تغییرش بدهید
همچنین عدد مربوط به Remeshing sweeps per increment که به شکل پیش فرض 1 هست را به 3 تغییر بدهید
برای درک مفاهیمش هم توصیه میکنم به Documentation مراجعه کنید
موفق باشید . . .
سلام و عرض ادب
از کجا میتونم یه مثال حل شده در مورد براده برداری پیدا کنم؟
توی HELP پیداش نکردم
سلام
در اینترنت سرچ کنید ممکنه پیدا بشه
سلامی دوباره !
توو سوال بالا اگر قرار باشه قسمت Visualization فقط حالت رنگی(مثل تنش) توپ رو نشون بده چه کار باید کرد.
با توجه به مقدار بالا تنش روی صفحه، رنگ توپ تقریبا آبی ست و نتایج رنگی توپ جالب نیست.
چطور میشه تمرکز تحلیل رو فقط روی توپ قرار داد و نتایج رنگی صفحه را نمایش نداد
با احترام
سلام
اگر فقط آنالیز توپ برای شما اهمیت داره میتونید به کمک ابزار Display Group Manager (از مسیر Tools ➡ Display Group ➡ manager) نمایش ورق را موقتاً حذف کنید و کانتور دلخواهتون روی توپ را مشاهده کنید
موفق باشید . . .
با سلام
جناب مهندس بنده مدل سازی رو انجام دادم و در هنگام تحلیل ارور میده و میگه کرنش پلاستیک نباید صفر بشه!
به نظر شما ایراد کار کجاس؟
سلام
لطفا متن خطا را بفرستید
سلام
ممنون بابت مطالب مفیدتون. من یه تحلیل با آسیب دارم که در حقیقت یه مساله فشار شبه استاتیک روی یه ماده الاستیک پلاستیک هستش که آسیب هم در اون رخ میده. من مساله رو که حل میکنم با این پیام خطا در آخرای حل مواجه میشم:
Too many attempts made for this increment
The analysis has been terminated due to previous errors. All output requests have been written for the last converged increment.
شاید ربطی به بحث بالا نداشته باشه اما فکر کردم نزدیکترین بحث همین هستش. نوع آسیب هم مثل همین مثال هستش. تشکر فراوان از مطالب خوبتون.
سلام
اگر فقط با کلیدواژه “خطا” سرچ کرده بودید متوجه میشدید دو پست تخصصی در خصوص خطای حل در سایت موجوده:
آشنایی با خطایی حل در ماژول Step
آشنایی با خطاهای آباکوس
ممنون بابت راهنماییتون.
قسمت اول خطا رو متوجه هستم که برای چی ایجاد میشه ایراد من در ادامه متن پیغام هستش. این خطا چه مفهومی داره؟
ممنون از کمکتون
سرکار خانم فقط یک خطا است
دلیل خطا نوشته شده و یک توضیح که حل متوقف شده و تمامی مقادیری که ثبت شده اند مربوط به آخرین اینکرمنتی است که همگرا شده
این را خودتون هم ترجمه کنید متوجه میشید
سلام
در بحث ضربه و نفوذ : سرعت برخورد (impact velocity) رو خود کاربر به نرم افزار میده.حالا اگر بخوام سرعت نفوذ (penetration velocity) رو با آباکوس بدست بیارم . چیکار باید بکنم؟
سلام
در خصوص خروجی گرفتن از آباکوس مطلب در سایت موجوده؛ مطالعه بفرمایید (نحوه تعیین خروجی در آباکوس)
سلام .من ضربه یک گلوله فلزی با صفحه کامپوزیتی را مدل کردم . با افزایش سرعت گلوله در ماژول load جسم از صفحه عبور میکند بدون انکه ان را سوراخ کند و المانها حذف شوند. .لطفا مرا راهنمایی کنید.
سلام
مسئله شما را ندیده ام
نظری هم ندارم
اقای یونس سروری میخواستم از سایت خوبتون تشکر کنم واقعاً به دانشجو خیلی کمک می کنه در یاد گرفتن مطالبی که در دانشگاه می خونند و یه تشکر ویژه هم از شما دارم بابت این که با حوصله جواب همه سوال ها رو می دید
بنده هم از اظهار لطف و انرژی مثبت شما سپاسگزارم
موفق باشید
سلام جناب مهندس.
بنده میخواستم برخورد گوه با سطح ازاد اب( جهت شبیه سازی برخورد سینه شناور با سطح اب دریا) رو در اباکوس شبیه سازی کنم؟؟ گوه با سرعت بالا برخورد میکنه و اثرات بویانسی هم مهم هستن. خواستم ببینم ایا میشه با اباکوس شبیه سازیش کرد و اینکه چه منابعی هست که بتونه کمکم کنه. ممنون
سلام
بله، امکان پذیره
میتونید سرچ کنید؛ ممکنه ویدیوهای آموزشی وجود داشته باشه
سلام آقای مهندس
خسته نباشید
چندتا سوال داشتم
اگ وقت دارین لطف کنید پاسخ دهید
1- برای اینکه نقاط تیز و موج های زیاد نمودارها رو از بین ببریم باید چ کاری رو انجام بدیم؟
2- آباکوس انفجار را چطور اعمال میکند منظور با چ فرمولی وقتی ک ما ی فاصله و وزن ماده منفجره میدهیم؟
3- پارامتر z در رابطه زیر زمانی ک ب ازای مقادیر مختلف فاصله و وزن ماده منفجره ثابت در نظر گرفته میشود آیا باید پاسخ یکسانی رو شاهد باشیم یا خیر؟
(z=(R/W^1/3
ما تو اباکوس ی وزن TNT میدیم و یک فاصله R برای مدلسازی انفجار.
ک نسبت این دو پارامتر طبق رابطه قبل پارامترZ میشه.
حال مثلا برای z=0.2 میتوان مقادیر مختلفی برای W و R نوشت که به نسبت 0.2 رسید.
سوالم اینه ک آیا برای هر مقادیر W و R که به مقدار 0.2 برسه آیا باید در تحلیل ها جواب یکسانی گرفت؟
4- در قسمت کانوپ انتخاب purple یا Brown چ تفاوتی دارد و ما باید کدام گزینه را برای بارگذاری انفجار انتخاب کنیم؟
ممنون میشم راهنمایی کنید??
سلام
1- آباکوس فیلترهای مناسب و خوبی برای این موضوع داره ؛ در قسمت operate on XY data فیلترهایی مثل saeGeneralFilter (دستههای گوناگون با CM های متفاوت) وجود داره که میتونید استفاده کنید
4- دو زرف ورق با دو رنگ قهوه ای و بنفش از هم تفکیک شده، انتخاب رنگ فقط برای تعیین سمت مورد نظر از ورق است
جواب سؤال 2 و 3 را هم میتونید در Documentation مطالعه بفرمایید
موفق باشید
با عرض سلام وخسته نباشید.
جناب مهندس کاری من انجام میدهم تقریبا مث همین مثال است اما موقع برخورد کره با صفحه، صفحه مثل اب میپاش. چکار کنم که ذراتی که از صفحه جدا میشوند مثل حالت ترکش نمایش داده شوند و همراه کره که از صفحه خارج میشود این ترکش ها هم پرت بشوند؟
سلام
بررسی نداشته ام
با سلام.
منظور از اعدادی که در قسمت damage وارد می کنید چیه؟
مثل fracture strain و stress trixiality و strain rate
سلام
شرح کامل تئوریها، روابط و مفاهیم در Documentation موجوده
مطالعه بفرمایید
با سلام و خسته نباشید
1-برای ترکیب دو بارگذاری یکی استاتیکی (فشار ثابت) و یکی دینامیکی (انفجار) باید چیکار کرد؟
2- برای اعمال اثر نقص اولیه به یک صفحه باید به چ طریق عمل کرد؟
3- آیا در تعریف مواد FG تحت بارگذاری انفجار تنش و کرنش پلاستیک باید تعریف شود یا فقط خواص الاستیک (مدول الاستیسیته، چگالی و نسبت پواسون) دو ماده تعریف می شود؟
با تشکر فراوان
سلام
* از step و ماهیت مسئله شما اطلاع ندارم؛ اما میتونید مثلا در دو step متوالی کار را به انجام برسونید
** با کلیدواژه Imperfection در documentation سرچ بفرمایید، مطالب موجوده
*** تعریف خواص بستگی به هدف شما از شبیه سازی داره؛ اگر فقط خواص الاستیک تعریف کنید متریال تحت هر مقدار باری رفتار الاستیک نشان خواهد داد (که قاعدتا منطبق بر واقعیت نیست)