یکی از مهم‌ترین گام‌ها در تحلیل اجزای محدود به کمک نرم‌افزارهایی نظیر آباکوس، ساده‌سازی مساله پیش از تحلیل است. بدون شک وجود تجربه در امر مدلسازی اجزای محدود دید وسیعی در زمینه ساده سازی به شما خواهد داد. شاید بتوان ارتعاشات مکانیکی را از حوزه‌هایی به شمار آورد که پیچیده‌ترین مسائل به وسیله اجزای ساده‌ای نظیر جرم و فنر مدل می‌شوند. در بخش آموزش نرم افزار Abaqus به روش‌های ایجاد جرم، فنر و دمپر در یک سیستم ارتعاشی اشاره کردیم (مدل سازی فنر و دمپر در آباکوس). در این آموزش پروژه‌محور قصد داریم تا شما را با یک تحلیل کامل ارتعاشی در آباکوس آشنا کنیم. پیشنهاد می کنیم این آموزش جذاب را از دست ندهید.
صورت مسئله مدلسازی و تحلیل جرم – فنر (Spring-Mass) در آباکوس
سیستمی با دو جرم و دو فنر مطابق شکل نشان داده شده در نظر بگیرید. نیروی F به صورت استاتیک به جرم شماره 2 وارد شده و پس از برقراری تعادل استاتیکی، جرم رها می‌شود. مشخصات جرم و فنرهای مورد نظر در شکل قید شده است. پاسخ سیستم را تحت ارتعاشات آزاد خود بررسی نمایید.
◄ حوزه کاربرد: مهندسی مکانیک – مهندسی صنایع – مهندسی عمران (سازه)
حل مسئله آنالیز ارتعاشی جرم و فنر در Abaqus
اگر آموزش مربوط به نحوه ایجاد فنر و دمپر در نرم افزار Abaqus را مطالعه نکرده اید، به شما توصیه می کنیم برای تسریع روند مدلسازی به بخش آموزش آباکوس در سایت و لینک مربوطه (اینجا) مراجعه کنید. مطابق روند متداول در حل مسائل در نرم افزار Abaqus، به محیط Part وارد شده و سه نقطه با مختصات (0,0)، (1,0) و (2,0) ایجاد کنید. در گام بعد به ماژول Property بروید و از مسیر Special → Inertia → Craete در منوی اصلی، دو جرم متمرکز با مقادیر نشان داده شده در صورت سؤال تعریف نمایید.
در ادامه، هر سه نقطه را به محیط Assembly وارد کرده و بدون اعمال تغییری خاص به ماژول Step بروید. همانطور که در صورت سؤال نیز اشاره کردیم، باید پس از رسیدن مجموعه به تعادل استاتیکی، جرم را رها کنیم؛ از اینرو نیاز به تعریف دو Step جداگانه داریم. Step اول را از نوع Static General و step دوم را از نوع Dynamic Implicit در نظر بگیرید. با هدف رسیدن به نمودارهایی smooth تر در تحلیل، Time period و Max increment size را برای Step دوم به ترتیب 20 و 0.05 در نظر بگیرید.
برای تعریف فنر در نرم‌افزار آباکوس به ماژول Interaction رفته و با استفاده از مسیر Special → Spring/Dashpots → Create در منوی اصلی، بین نقاط موجود فنرهایی با ضریب سختی مشخص شده ایجاد کنید.
با تعریف فنر در گام پیشین، باید شرایط مرزی و اولیه حاکم بر مسئله را اعمال کنید. لذا به محیط Load رفته و نقطه سمت چپ را در هر دو گام حل مقید نمایید. سپس جابجایی معادل 0.1 متر در گام اول به نقطه سمت راست وارد کرده و در گام دوم آنرا غیرفعال کنید (معادل رها کردن نقطه).
مسائل جرم، فنر و دمپر در آباکوس نیازی به ایجاد المان و شبکه اجزای محدود برای تحلیل ندارند. از اینرو با اعمال شرایط مرزی و بارگذاری مورد نظر، می توانید مسئله را به شکل مستقیم برای حل در ماژول Job ارسال کنید. تصویر زیر، نمودار جابجایی بر حسب زمان را برای دو نقطه مورد نظر در سؤال نشان می‌دهد.
بعنوان یک تمرین، Step دوم تحلیل را از نوع Explicit در نظر گرفته و مسئله را حل کنید. نمودار جابجایی دو نقطه مذکور را با نمودار فوق مقایسه کنید. آیا تفاوتی ملاحظه می‌کنید؟
منبع : آکادمی نرم‌افزارهای مکانیک
سلام
من برای کارم نیاز دارم بین دو نقطه از دو جسم صلب، یک المان فنر 6 درجه آزادی تعریف کنم که در هر 3 درجه آزادی خطی و دورانی مقادیر سختی وجود داشته باشه و این مقادیر سختی هم در موقعیت های مختلف متغیر باشه و در واقع سختی تابع جابجایی هست. دو تا سوال دارم به صورت مشخص که ممنون میشم راهنمایی ام کنید.
1- برای ساختن یک فنر 6 درجه آزادی راهی مشابه فنرهای خطی که تو این مبحث توضیح دادید هست؟ اگر راهکاری دیگه ای هست میشه معرفی کنید؟
2- برای تغییر سختی فنرها در جابجایی های مختلف چه راهی وجود داره؟
با تشکر
عبارتهای نیرو و جابجایی که در تعاریف المانهای فنر بکار میره میتونه در مواقعی که فنر با درجات آزادی دورانی مرتبط هست مفهوم ممان جابجا شده بوسیله فنر و دوران متناظر را داشته باشه
المان مرسومی که برای فنر بکار میره، المان SPRINGA هست که فقط سه درجه آزادی را پوشش میده اما المانهای SPRING1 و SPRING2 هر شش درجه آزادی را پوشش میدن (البته فقط در حلگر Abaqus/Standard)
میتونید از connectorهای Hinge یا Cylindrical هم استفاده کنید
پیشنهاد میکنم Documentation را به شکل دقیق بررسی کنید
موفق باشید . . .
خیلی ممنونم از شما
با عرض سلام و خسته نباشید من یک توربین بادی دارم که برای ساده سازی اون قست بالاییش رو مدلسازی نکردم و میخوام فقط جرم رو اون بالا بگذارم. خودم جرم را به صورت نقطه ای میگذارم و اون نقطه را tie میکنم به اون سطح بالا اما پس از انجام تحلیل میبینم تنشی اون بالا اتفاق نمیفته ممنون میشم اگر راهنمایی کنید دیگه از چه طریقی میشه جرم رو اعمال کرد؟ با تشکر و سپاس
سلام
میتونید بصورت یک بار گسترده (فشار) در نظر بگیرید
با سلام
من یک تیر افقی که فنر و دمپر ی روی اون قرار گرفته (با دو درجه آزادی) رو برای پیدا کردن شکل مود و فرکانس مدل کردم.اما وقتی یک درجه ازادی اون رو میگیرم فنر بصورت عمودی قرار میگیره و در واقع دیگه ارتعاش رو نشون نمیده و فقط فنر در جهت خود تیر کش میاد! که نمیدونم مشکل کارم از کجاست.
سلام
بدون دیدن مسئله نظری ندارم
سلام ببحشید میخاستم بدونم شما اینایی که گفتید همه فنر های معمولی بودن ولی اگر بخایم فنر پیچشی مدل کنیم به چه صورت هست؟
منظورم اینه دو تا مثلا المان تیر داریم بین این دو تا بخایم فنر پیجشی مدل کنیم به چه صورت است؟
سلام
توصیه میشه در این حالت از کانکتورها استفاده بشه
سلام جناب مهندس
آیا سوال بنده خنده دار بود که پاک کردید؟
جایی از سایت نوشته شده که اگر سؤال خنده دار بود پاک میشه؟
اصلا سؤال خنده دار یعنی چی؟ میشه توضیح بدید؟
من ادعایی ندارم در هیچ زمینه ای که به چیزی بخندم؛ اگر این ذهنیت را داشتم به 3000 تا سؤال قبل از جنابعالی جواب نمیدادم
اندک تجربه ای از کار با نرم افزار دارم؛ اگر بلد باشم در اختیار دوستان میذارم، بلد هم نباشم (که قطعا هزاران هزار مورد از این دست وجود داره) مینویسم تجربه نداشتم یا بررسی نکردم
ثانیاً جایی نوشته ام که به همه سؤالات جواب میدم یا تعهدی در این زمینه دارم که الان کسی بخواد طلبکار بشه چرا سؤال منو جواب ندادید؟
با عرض سلام و احترام
برای اعمال ارتعاش آزاد سیستم جرم فنر میراگر لازم است که حداقل یکی از شرایط جابجایی و یا سرعت اولیه در سیستم به عنوان شرایط اولیه وجود داشته باشد. آیا امکان دارد که در آباکوس ما به جای اعمال نیرو، مثلا ١ سانتی متر جابجایی اولیه در سیستم برای وقوع ارتعاش اعمال نماییم؟ البته واضح است که میتوان به جای جابجایی اولیه نیروی حاصل از آن جابجای را جایگزین کرد
سلام
مشکلی وجود نداره
سلام سیستم یک درجه آزاد متصل به فنر و روی سطح اصطکاکی ( با سابروتین vfric) را میخواهم بین دو node که یکی جرم دارد و دیگری جرم ندارد به طوری که با فنر بهم متصل شده اند و به node که جرم ندارد جابه جایی اعمال کنم با dynamic explicit میتوانم این کار را انجام بدهم؟
سلام
سابروتینهایی که با حرف V آغاز میشه ماهیت explicit داره
با سلام و عرض خسته نباشید.
بنده با توجه به کارم باید در بال بالایی یک تیر ، تکیه گاه الاستیک دورانی به سختی Ks به صورت یکنواخت و سرتا سر تیر ایجاد کنم.در انسیس از المان COMBIN14 می شود استفاده کرد (spring)ولی در آباکوس چگونه باید این بخش را تعریف کرد؟آیا از بخش spring می توان استفاده کرد(که به صورت نقطه ای است اما در این مدل باید به صورت یکنواخت در طول بال بالایی تیر مدل شود.)
تشکر میکنم راهنمایی بفرمایید.
سلام
در این زمینه بررسی نداشته ام متأسفانه
سلام.ضمن عرض خسته نباشید
میخواستم بپرسم این نمودار(displacement/time) چطور رسم شده؟؟
سلام
نقاط متناظر با جرم را انتخاب کنید و نمودار را رسم کنید
منظورتون از چطور جیه؟ روش رسم یا پارامترها؟
مشکل حل شد.
ممنون از سایت خوبتون.
سلام. ببخشید چطوری میشه C بحرانی رو با آباکوس به دست اورد؟
سلام
بررسی نداشتم
باسلام
در انتهای مطلب اشاره کردید که استپ دوم رو explicit بگذارید و حل کنید اما میدانیم که پس از استپ اول staticgeneral نمیتوان استپ explicit تعریف کرد!؟
سلام
منظور هر دو استپ بوده که به اشتباه استپ دوم درج شده
باعرض سلام وخسته نباشید خدمت استاد محترم، لطفا درباره تحلیل Discrete Elementدرآباکوس اگراطلاعات مفیدی دارید راهنمایی فرمایید.
سلام
بررسی در این زمینه نداشته ام ولی اگر به Documentation رجوع کنید سرنخهای اولیه کار را به همراه مثال پیدا خواهید کرد
سلام.من دانشجوی رشته مهندسی نساجی هستم. می خواستم بدانم که چگونه می توانم در اباکوس یک نخ یا پارچه رو شبیه سازی کنم؟
با تشکر.
سلام
میتونید مثل مدلسازی یک کامپوزیت با الیاف 0 و 90 درجه به قضیه نگاه کنید؛ نکته مهم در این زمینه در اختیار داشتن خواص مادی مربوط به الیاف هست
با سلام و احترام.
من به منظور مدل سازی فنر از کانکتور axial استفاده کردم. استوانه ای که با فنر در ارتباطه از یک محفظه در حال خارج شدنه. از حل اکپلیسیت استفاده کردم. چون نیاز دارم فشردگی به فنر بدم از این کانکتور به جای اسپرینگ دشپات استفاده کردم. اما بعد از چند گام زمانی، پیغام خطای نسبت نرخ سرعت صوت به نرخ تغییر شکل بیش از 1 است می دهد و فنرها درست عمل نمی کند. چه کنم.
سلام
روی سایز المانها کار کنید