اگر مجموعه آموزشهای آباکوس در سایت umec.ir را دنبال کرده باشید، به خاطر دارید که موضوع تحلیل آب‌بند تحت بار فشاری را به شما عزیزان آموزش دادیم (اینجا: آموزش مدلسازی و تحلیل آب‌بند ویسکوالاستیک در آباکوس). تصمیم گرفتیم تا در این آموزش، با توجه به درخواست شما عزیزان، مطالبی نظیر مفهوم تقارن محوری، تعریف خواص مکانیکی لاستیک و نیز نحوه ایجاد قید Tie را در قالب یک مثال در حوزه مواد لاستیکی به شما همراهان گرامی آموزش دهیم. با ما در “آموزش مدلسازی و تحلیل قطعه لاستیکی در آباکوس” همراه باشید.
صورت مسئله مدلسازی و تحلیل قطعه لاستیکی در آباکوس:
قطعه لاستیکی با مشخصات هندسی و مکانیکی مشخص را در نظر بگیرید که در لبه پایینی خود ثابت شده و توسط یک قطعه صلب از قسمت فوقانی خود تحت فشار قرار میگیرد. با رعایت قیود کافی جهت جلوگیری از لغزش اولیه قطعه لاستیکی، مسئله مربوطه را در نرمافزار Abaqus تحلیل کرده و کانتور تنش مورد نظر در این فرآیند را استخراج نمایید.
- ◄ حوزه کاربرد: مهندسی مکانیک، مهندسی مواد، مهندسی عمران
- ◄ کلیدواژه‌ها: شبیه‌سازی مواد لاستیکی (Rubber Material) در آباکوس، درک مفهوم تماس در Abaqus، آموزش بکارگیری قید Tie در آباکوس
- ◄ اطلاعات بیشتر: Simuleon.com
حل مسئله آنالیز و مدلسازی قطعه لاستیکی در Abaqus:
برای مدلسازی هندسه قطعه به محیط Part وارد شوید. با توجه به تقارن در هندسه و بارگذاری و با هدف کاهش قابل توجه حجم محاسبات، از مدل تقارن محوری استفاده خواهیم کرد. لذا، به کمک نقاط (10,0)، (10,5)، (15,10)، (10,15)، (15,20)، (10,25)، (13,30) و (13,35) پروفیل اولیه قطعه لاستیکی را ایجاد کنید. برای ایجاد لبه سمت راست قطعه لاستیکی، مجددا پروفیلی با نقاط مذکور و البته با سه واحد افزایش در راستای x رسم کنید ((13,0)، (13,5)، (18,10)، … ). سپس به کمک ابزار Fillet نقاط گوشهای موجود را اصلاح نمایید (r =1).
همچنین، جهت تعریف تکیهگاه ثابت پایینی و بخش متحرک بالایی، دو خط از نوع تقارن محوری و Analytical Rigid به طول 25 واحد ترسیم کرده و با توجه به صلب بودن قطعات، نقاط مرجعی را به آنها اختصاص دهید.
در ادامه به ماژول Property رفته و مطابق تصویر زیر به تعریف خواص مکانیکی برای لاستیک مورد نظر بپردازید.
سپس، با استفاده از ماده مورد نظر، سطح مقطعی از نوع همگن ایجاد کرده و به قطعه لاستیکی تخصیص دهید.
مطابق شکل نشان داده شده، قطعه لاستیکی به همراه تکیهگاه ثابت زیرین و بخش متحرک بالایی را در محیط Assembly مونتاژ نمایید.
در ادامه فرآیند مدلسازی مسئله، به ماژول Step وارد شوید و مانند شکل زیر به تعریف حلگر اجزای محدود با گامهای ابتدایی تعیین شده بپردازید.
با توجه به ماهیت وجود تماس در این مثال، به محیط Interaction وارد شوید و رفتار تماسی نرمال را در حالت Hard Contact ایجاد نمایید.
از آنجایی که دامنه حرکت مد نظر در قطعه فوقانی، امکان ایجاد تماس در قطعه لاستیکی با خودش را فراهم میآورد ضروری است از حالت Self-Contact در حل مسئله بهره بگیریم.
حال با هدف جلوگیری از لغزش قطعه در حین بارگذاری و همچنین تعیین رفتار تماسی بین فک متحرک (و ثابت) با لاستیک، مطابق شکل زیر، سطح زیرین قطعه متحرک را با سطح فوقانی قطعه لاستیکی Tie کنید (اگر با قید Tie در آباکوس آشنایی ندارید به آموزش مربوطه مراجعه بفرمایید، اینجا: آشنایی با انواع قیود در Abaqus).
همین رفتار را برای سطح بالایی قطعه پایین و سطح زیرین قطعه لاستیکی تکرار کرده و در ادامه به ماژول Load وارد شوید. حال، قطعه صلب پایینی را در تمامی جهات فیکس کرده و به جسم صلب بالایی به اندازه 15 واحد جابجایی عمودی اعمال نمایید.
ایجاد شبکه اجزای محدود با اندازه دانه 0.5 و تخصیص المانهای تقارن محوری به قطعه لاستیکی، آخرین حلقه از زنجیره مدلسازی در آباکوس خواهد بود. تصویر متحرک زیر، نشان دهنده کانتور تنش در قطعه مورد نظر است.
منبع : آکادمی نرم‌افزارهای مکانیک
سلام.
با تشکر از آقای سروری عزیز.
سوال بنده درباره تعیین ضرایب هایپرالاستیک در این شبیه سازی و یا ضرایب مشابه در تحلیل آب بند هست… مقادیر این ضرایب در این دو مثال بر اساس مقاله خاصی انتخاب شده است ؟ و تفاوت شبیه سازی در این دو مثال چیست که در هر دو از یک نوع Strain Energy Potential استفاده نشده است؟
من برای شبیه سازی یک مورد مشابه به زحمت فراوان یک مقاله برای تعیین این ضرایب پیدا کردم که متاسفانه در نهایت بعد از شبیه سازی و مقایسه با نتایج تست معلوم شد اون مقاله داده های معتبری نداشت…
سلام
* بحث تئوریهای مربوط به Strain Energy Potential در مواد هایپرالاستیک مفصل و تخصصیه
اگر علاقه داشته باشید میتونید به منابع بیشماری که در این زمینه وجود داره مراجعه کنید
* ضرایب هم از یک پایان نامه مرتبط استخراج شده
لطفا لینک یکی از این منابع معتبر را و یا پایان نامه ، هرکدام که مقدور است، قرار دهید.
بررسی تجربی و شبیه‌سازی اثر پارامترهای مختلف فرآیند ترموفرمینگ بر توزیع ضخامت یک ظرف پلاستیکی (لینک)
با سلام و احترام
از مطالب ارزشمند و مفیدتان بینهایت سپاسگزار هستم.
ببخشید چطور می توان قطعه لاستیکی را در یک مدل به نحوی مونتاژ نمود که قبل از بار گذاری و تحلیل تنش اولیه ای بر آن وارد شده باشد؟
یعنی اگر بخواهیم قطعه ای لاستیکی به اندازه 3 میلی متر را در شکافی به اندازه 2 میلی متر مونتاژ و بعد از آن وارد قسمت تعریف step و بارگذاری شویم؟
امیدوارم منظورم را خوب بیان کرده باشم.
سلام
میتونید از predefined field در ماژول load برای تعریف میدان تنش اولیه به مدل استفاده کنید
موفق باشید . . .
با سلام خدمت مهندس سروری عزیز.
واقعا از سایت کامل تون و صبوری تون در پاسخگویی متشکرم.
اول اینکه پایان نامه ای که محبت کردید لینکش رو برام گذاشتید کامل نبود و در واقع قسمت اطلاعات مهندسی هایپرالاستیکش عملا وجود نداشت.
سوال دوم اینکه با توجه به هلپ آباکوس استفاده از استپ ویسکو برای متریال هایی هست که پاسخشون وابسته سرعت بار هست… و خب توضیحی که اونجا نوشته فقط محدود به ماده ویسکو الاستیک کرده ( نمیدونم چرا؟ چون هایپرالاستیک هم میتونه هیسترزیس تولید کنه ) با مقایسه این مثال و مثال آب بند در همین سایت با توجه به اینکه هیچ کدوم از مثال ها با هدف تحلیل یا استخراج رفتار برگشت مدلسازی نشده بودند، پس چرا در اون مثال از ماده ویسکوالاستیک و استپ ویسکو استفاده شده ولی اینجا نه؟
ببخشید از اینکه سوالم طولانی شد در واقع هدف این دو تا مثال رو یه کم میشه تشریح کنید؟ ممنون
درود بر شما
ممنون از حسن نظرتون
اون پایان نامه در دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شده و بنده دسترسی داشتم، لینکش را در اختیارتون گذاشتم که از صحت مطلب مطلع بشید
در خصوص هدف هم خدمتتون عرض کنم خیلی از دوستان درخواست داشتند که نحوه مدلسازی این مواد در سایت قرار بگیره؛ بنده هم بنا بر قولی که به دوستان دادم مثالهایی را آماده کردم
بحثی که شما میفرمائید به بارگذاری برمیگرده، من نحوه اعمال بار را ساده در نظر گرفتم
شما وقتی رفتار ماده را درست تعریف کنید میتونید هربارگذاری که دوست دارید اعمال کنید و نمودار خروجی بگیرید
در مورد فولاد تحت یک بارگذاری سیکلی کاملا معکوس شونده هم میشه منحنی هیسترزیس استخراج کرد (به شرطی که پارامترهای سخت شوندگی را درست تعریف کرده باشید)
موفق باشید . . .
سلام خدمت جناب مهندس سروری
در مقدمه تشکر میکنم بابت تهیه فضایی مناسب و علمی جهت آموزش نرم افزار های مکانیک
بنده در حال طراحی یک چرخ برای یک ارابه هستم که باید جنس لاستیک باشه
ولی هیچ ضرایبی برای قسمت هایپرالاستیک در اختیار ندارم
می خواستم جزوه ایی رو مشخص کنید که توضیحات لازم جهت بدست آوردن این ضرایب در اختیار من بگذاره
ممنون بابت وقتی که صرف کردید
سلام
از لطف شما سپاسگزارم
میتونید در اینترنت سرچ کنید، مقالات و منابع معتبری در خصوص ضرایب مواد هایپرالاستیک هست که قطعا میتونه مفید باشه براتون
مزیتی که سرچ در مقالات داره اینه که شما میتونید کار نزدیک به خودتون را پیدا کنید و از ورودیهایی که گزارش شده استفاده کنید
موفق باشید . . .
با عرض سلام و خسته نباشید
بنده میخواستم راجع به فرایند ترمو فورمینگ در نرم افزار آباکوس شبیه سازی انجام دهم اما متاسفانه آموزشی در اینترنت پیدا نکردم .
اگر آموزشی راجع به این مبحث وجود دارد بنده را راهنمایی بفرمایید. (در ضمن فایلی که راجع به این مبحث در پست های بالا تر قرار داده اید خیلی مقدماتی وناقص می باشد)
با تشکر فراوان
سلام
میشه دقیقا بفرمائید کدام پستها ناقص بوده؟
چه چیزی مدنظرتون بوده که پوشش داده نشده؟
با سلام مجدد
فایل پایان نامه بررسی تجربی و شبیه‌سازی اثر پارامترهای مختلف فرآیند ترموفرمینگ بر توزیع ضخامت یک ظرف پلاستیکی که قرار دادید تمام فصل هایی که تو فهرست اومده داخل فایل نیست و هیچ آموزشی راجب به شبیه سازی فرآیند ترمو فرمینگ داخلش نیست اگر لینک کامل این پایان نامه یا یک منبع آموزشی مناسب راجب به شبیه سازی فرآیند ترمو فرمینگ در آباکوس قرار بدید خیلی ممنون میشم.
دوست عزیز اولا بنده لینک قرار دادم، فایلی قرار ندادم
ثانیا در پایان نامه مقطع ارشد آموزش شبیه سازی قرار نمیدن
من عرض کردم از داده های این پایان نامه کمک گرفته شده، چون این پایان نامه در دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شده بنده دسترسی کامل داشتم
خیلی ممنون
فقط میخواستم بدونم راجب به این مبحث آموزشی وجود داره یا نه چون من خیلی در اینترنت سرچ کردم اما چیزی پیدا نکردم هم مقالات وهم سایت های آموزشی.
با تشکر
خواهش میکنم
متاسفانه بنده سرچ نکرده ام، منبعی سراغ ندارم
ممکنه بتونید از مقالات کمک بگیرید
موفق باشید. . .
سلام آقای مهندس سروری
ممنون بابت این سایت خوب و آموزنده.
در مورد مدل کردن لاستیک در نرم افزار Abaqus به مشکلی برخورده ام که اگر لطف کنید و راهنمایی بفرمایید خیلی ممنون می شوم.
مدل مربوطه شامل یک قطعه لاستیکی استوانه ای شکل است که از دو طرف به قطعات Analitically rigid متصل شده. به یک طرف استوانه بار فشاری وارد شده و طرف دیگر آن گیردار است. حرکت استوانه از اطراف نیز مقید شده و اجازه تغییر شکل در راستاهای دیگر به غیر از راستای اعمال بار را ندارد.
تمامی واحد ها از نوع mm برای طول و N برای نیرو هست.
آنالیز از نوع general static می باشد.
از گزینه exponential برای تعریف تماس قطعات rigid با قطعه لاستیک استفاده شده.
مقدار مدول برشی 0.4Mpa برای مشخصات لاستیک مد نظر است و لاستیک تقریبا غیر قابل فشار است. برای همین منظور مقدار ضریب پواسون را 0.49999 فرض کرده ام. برای تعریف مشخصات لاستیک از گزینه (Hyperelastic (Neo-Hookean استفاده شده. طبق مشخصات ذکر شده ضرایب C10=0.2 و D1=0.0001 برای لاستیک به دست آمده.
مشکل اینجاست که مقدار تغییر شکل لاستیک زیاد و غیرطبیعی است و به ازای افزایش بار همچنان جابجایی افزایش می یابد.در صورتیکه لاستیک تا یک حدی می تواند تغییر شکل فشاری داشته باشد و بعد از آن با افزایش بار تقریبا نباید تغییر شکلی داشته باشد.(به علت اینکه فقط اجازه حرکت در یک راستا را دارد).
چندین بار هم تمامی مراحل مدلسازی و واحد های استفاده شده را بررسی کرده ام و مشکلی را پیدا نکردم.به نشر شما ضرایب وارد شده در Hyperelastic را درست محاسبه کرده ام؟آیا نیازی هست که اطلاعات دیگری را وارد کنم؟
اگر لطف کنید و بررسی کنید خیلی ممنون می شوم چون خیلی به حل این مشکل نیاز دارم.
با تشکر
روز خوبی داشته باشید
سلام و ممنون از حسن نظرتون
در یکی از مثالهای سایت، روش Neo-Hooke بکار گرفته شده؛ میتونید الگوبرداری کنید (تحلیل آب بند لاستیکی در آباکوس)
موفق باشید
خیلی ممنون جناب مهندس بابت پاسخگویی
خدمتتون عرض کنم که به دلیل نداشتن جواب تست های کششی و فشاری لاستیک مجبور هستم که فعلا در قسمت Hyperelastic از گزینه coefficients به جای test data در قسمت input source استفاده کنم.همچنان که می دانید در گزینه coefficints باید مقادیر C10 وD1 را وارد کنم که این ضرایب با توجه به مدول برشی و ضریب پواسون قابل محاسبه هستند. با توجه به راهنمای نرم افزار استفاده از این ضرایب می تواند جواب تقریبی قابل قبولی را بدهد.
در ضمن برای اینکه متوجه شوم که مشکل از این ضرایب هست یا نه ,جواب تست های مختلف لاستیک را از مقاله ای برداشت کردم و در قسمت test data وارد کردم. به مانند روش قبلی جواب ها غیر واقعی بود و با افزایش بار همچنان جابجایی افزایش می یابد به طوریکه لاستیک تا حدود بیش از 90% طولش فشرده می شود.این جواب نامعقول است زیرا جابجایی لاستیک در تمام جهات به غیر از جهت اعمال بار محدود شده و مثل آن است که لاستیک درون یک محفظه غیر قابل شکل پذیر محبوس شده و تحت فشار می باشد.از طرفی لاستیک تقریبا incompressible است.
به نظر شما مشکل در کجای کار است؟چندین بار تمامی مراحل مدل سازی را مرور کرده ام و مشکلی نیافته ام.اشکال کار باید یا در خواص ماده باشد و یا در نوع مش بندی.
ممنون می شوم اگر به من کمک کنید برای حل این مشکل چونکه نیاز شدیدی به آن دارم.
آیا امکانش است که فایل را برای شما بفرستم که لطف کنید و یه بررسی انجام بدهید؟
با تشکر مجدد
روز خوبی داشته باشید
خیر قربان؛ بنده وقتی برای بررسی فایل ندارم متأسفانه
اگر با داده های معتبر هم جواب غیر معقولی میگیرید باید سایر بخشها مثل نحوه اعمال بار را بازبینی کنید
بدون دیدن و درک صحیح مسئله نمیشه نظر دقیقی داد
خیلی ممنون جناب مهندس
شرمنده بابت تاخیر در جواب. ظاهرا توانستم مشکل را حل کنم.
خوشحالم که به نتیجه رسیدید
موفق باشید . . .
سلام اقای سروری خسته نباشید من میخواستم ببینم مواد هایپرالاستیک وقتی که وارد خرابی یا اسیب میشوند رو چجوری باید در اباکوس اثرش رو ببینیم ؟ ایا دیدن اثرات مولینز افکت همون در نظر گرفتن اسیب در مواد هایپرالاستیک هستش؟ ممنون میشم راهنمایی کنید
سلام
یکی از روشهای در نظر گرفتن آسیب در این مواد روش مولینز است
میتونید با همین کلیدواژه در Documentation سرچ کنید؛ تئوریها و روابط و موارد کاربرد و . . . وجود داره
سلام
یک سوالی دارم جناب مهندس
در مسئله بالا شما در طرف متحرک یک جسم صلب قرار دادید و نیرو رو به اون اعمال کردید. من با مدل های هایپرالاستیک کار میکنم وقتی نیروی متمرکز یا فشار روی سطحشون اعمال میشه مسئله واگرا میشه اروری نداره فقط در وارنینگ میگه المان ها خیلی اعوجاج دارن میخواستم ببینم راهی نیست نیرو یا فشار مستقیم وارد بشه به ماده هایپر الاستیک؟ لازم به ذکر هست وقتی به جای نیرو جا به جایی اعمال میکنم جواب میگیرم
خیلی ممنون از سایت خوبتون
سلام
اگر واگرا بشه که قطعا error خواهد داد و حل به اتمام نمیرسه
بحث اعوجاج المانها به نحوه اعمال بار، سایز المان، شدت بارگذاری و . . . بستگی داره؛ همه این عوامل میتونن مؤثر باشن
سلام خسته نباشید
ضرایب تجربی در مدلهای مختلف هایپر الاستیک را چجوری بدست بیارم؟
البته من ابتدا نمودار تنش کرنش تست کشش تک محوره را بدست اوردم ولی در تعیین ضرایب هایپر الاستیکی مثلا در مدل مونی ریولین مشکل دارم. تو مقالات هم که خوندم از ی نرم افزار به اسم datafit استفاده کردن ولی اموزشی از این نرم افزار پیدا نکردم. ایا روش دیگه ای شما بلدید؟ یا لینک اموزش این نرم افزار رو دارید؟ ممنون
سلام
خیر
با عرض سلام و خسته نباشید.چه روشی بلدید برای بدست اوردن این ضرایب؟
مقالات و منابع را مطالعه کنید
با سلام و خسته نباشید
تشکر بابت این مطالب بسیار مفید
ببخشید من می خواستم همین مدل رو انجام بدم با این تفاوت که با چندین بار به صورت ضربه ای و دادن خصوصات دمایی، افزایش دمای قطعه ی لاستیک رو بر اثر این بار بدست بیارم — می خواستم بدونم به نظرتون از چه روش و استپی استفاده کنم — چون در تحلیل هایی که انجام دادم دما بر اثر این بار هیچ تغییری نمی کند
سلام
به نظرم از یک حلگر کوپل حرارتی – مکانیکی بهره ببرید؛ خواص دمایی و مکانیکی متریال مورد نظر را هم تعریف کنید
سلام
برای تعریف ماده hyper-viscoelastic ، اگر به صورت جدا هم هایپرالاستیک و هم ویسکوالاستیک تعریف بشه ، درسته ؟
آیا نیازی به نوشتن umat هست؟
ممنون
سلام
فکر میکنم باید از UMAT استفاده کنید
جناب مهندس – سلام
من یک ورق مستطیلی را برای ارزیابی پس کمانش مدل کرده ام.
در خصوص شرایط مرزی، در لبه های بزگ شرایط مرزی به صورت پریودیک یا سیمتری با استفاده از equation در نودهای مشخص به یکدیگر به صورت نود به نود مقید شده اند.
مقادیر بارگذاری در لبه های طولی توسط اعمال تغییر مکان به یک نقطه مرجع که به لبه های کوتاه ورق قید شده است انجام میشود.
با اجرای تحلیل در این مدل، پیغام زیر را دریافت میکنم:
some node coupling constraints can not be formed….
به نظر شما چه ایرادی در این کار هست و چگونه بایستی مرتفع گردد.
سلام
برخورد نداشتم با این خطا
سلام آقای مهندس سروری
ممنون از آموزش های خیلی خوبتون
یکس وال داشتم، اگر این لاستیکی که تحت فشاره، داخل یک لوله باشه،طبیعتا بعد از یه مقدار expand شدن به دیواره داخلی لوله برخورد میکنه، این شرط مرزی لوله رو چه جوری باید اعمال کرد، چون بعد از یه مقدار تغییر شکل وارد مسئله میشه.
ممنون میشم راهنمایی بفرمایید
سلام
میتونید contact تعریف کنید، مشکلی نداره
با سلام
عذر میخوام ممکنه در مورد نحوه استفاده از دستور SYMMETRIC MODEL GENERATION* راهنمایی کنید. من یک تایر پنوماتیک رو به صورت متقارن محوری مدلسازی کردم و با اعمال فشار هوای داخلی تحلیلی رو انجام دادم. حالا برای مراحل بعدی تحلیلم نیاز به مدل سه بعدی دارم و اینکه نتایج تحلیل قبل که متقارن محوری بود به مدل سه بعدی منتقل بشه. در documentation استفاده از دستور
SYMMETRIC MODEL GENERATION* و SYMMETRIV RESULT TRANSFER* توصیه شده اما من از با خوندن documentation متوجه نشدم چطور میشه از این دستور استفاده کرد. ممکنه راهنمایی کنید؟
سلام خسته نباشید. عذر میخوام من یک مدل متقارن محوری دارم که سطح مقطع سکشن بندی شده، و یک طرف سکشن بندی جنسش فولاده و سمت دیگه لاستیکه. اما موقع حل به من وارنینگ میده و حل کانورج نمیشه. آیا باید بین این دو سکشن قیدی تعریف کنم؟ مثلا قیدی از نوع Tie؟ راه حل رفع این مشکل چیه؟
ممنون
سلام
خیر، نیازی نیست
پارتیشن بزنید