اتصالات از مهم‌ترین اجزای صنعتی یک سازه به شمار می‌روند. طراح بسته به نیاز و هدف خود از طراحی یک عضو می‌تواند از اتصالات دائمی و یا جداشدنی بهره ببرد. پیشتر و در مثال‌های کاربردی نرم‌افزار آباکوس با اهمیت اتصالات جوشی در صنعت و تحلیل اجزای محدود جوش از نقطه نظر انتقال حرارت و استحکام مکانیکی آشنا شدیم(اینجا: مدل‌سازی و تحلیل جوش T شکل در آباکوس، تحلیل انتقال حرارت در فرآیند جوشکاری توسط نرم‌افزار آباکوس). اما اگر به سازه‌هایی نظیر خرپا توجه کرده باشید، متوجه خواهید شد که از پین‌ها (پیچ‌ها) در اتصال بین دو عضو به وفور استفاده می‌شود. از این‌رو در این پروژه قصد داریم تا شما را با مدل‌سازی و تحلیل یک مجموعه پین و اتصال دوگانه قلاب در نرم‌افزار Abaqus آشنا کنیم. با ما در این آموزش آباکوس همراه باشید.
صورت مسئله تحلیل پین و قلاب (Pin and Lug) در آباکوس
مجموعه‌ای از اتصالات آلومینیومی مربوط به یک سازه را در نظر بگیرید که مطابق شکل زیر با یک پین فولادی به یکدیگر متصل شده‌اند.
چنانچه مجموعه تحت بار کششی قرار داشته باشد، پین و قلابها را از نقطه نظر نیروی برشی پین و تنش اعضا مورد بررسی قرار دهید.
- ◄ حوزه کاربرد: مهندسی مکانیک، مهندسی عمران، مهندسی صنایع
- ◄ اطلاعات بیشتر: Simuleon.com و www.Youtube.com
- ◄ دانلود فایل step پروژه تحلیل پین و قلاب در آباکوس (فایل مدل هندسی) از لینک زیر:
حل مسئله آنالیز پین و قلاب در ABAQUS
با توجه به هندسه نشان داده شده در شکل فوق، به تعریف و ایجاد چهار عضو مجزا برای تحلیل نیاز داریم. لذا باید از محیط Part به ایجاد چهار عضو تغییر شکل پذیر بپردازید. فراموش نکنید با توجه به یکسان بودن هر سه قلاب موجود در تحلیل، کافیست یکبار ترسیمه موردنظر برای یک قلاب را ایجاد کرده و با استفاده از ابزار Save Sketch به ذخیره سازی و فراخوانی مجدد آن در سایر قلابها بپردازید (Add Sketch). از آنجایی که قصد داریم بیشتر مباحث مربوط به تماس و بارگذاری را خدمت شما همراهان گرامی آموزش دهیم، فایل step این مجموعه را برای شما آماده کرده‌ایم. لذا می‌توانید براحتی آن را از لینک بالا دانلود کرده و در Abaqus فراخوانی کنید (ابعاد بر حسب mm است).
حال که گام اول را به کمک فایل مذکور برداشتید، به محیط Property وارد شده و خواص مکانیکی موردنظر برای آلومینیوم و فولاد را مطابق جدول زیر تعریف نمایید.
| ماده | مدول یانگ (GPa) | نسبت پواسون |
|---|---|---|
| فولاد (St) | 210 | 0.3 |
| آلومینیوم (Al) | 70 | 0.3 |
تذکر: جهت سهولت در حل مسئله و حفظ جنبه آموزش اصلی، از رفتار الاستیک در هر دو عضو استفاده شده است. چنانچه به نمودارهای تنش – کرنش مربوط به فولاد و آلومینیوم دسترسی دارید می‌توانید داده‌های منطقه پلاستیک را نیز وارد کنید تا نتایج حاصل با مسئله واقعی سازگارتر باشد.
در ادامه مقاطعی از نوع Solid همگن تعریف کرده و بر اساس صورت مسئله به پین و قلابها اختصاص دهید.
با اتمام تعریف ماده و سطح مقطع، هر چهار عضو را وارد ماژول Assembly کنید و مطابق شکل ابتدای مسئله به مونتاژ مجموعه پین و قلابها بپردازید.
در ماژول Step بر اساس ماهیت بار اعمالی (استاتیکی) حلگری از نوع Static, General مطابق شکل زیر ایجاد کنید.
در گام بعد به محیط Interaction بروید و بین پین و هر سه قلاب رفتار تماسی تعریف نمایید. تصویر زیر می‌تواند به شما در تعریف پارامترهای تماس کمک کند.
با ورود به محیط Load مطابق تصاویر زیر به ایجاد شرایط مرزی و بارگذاری مناسب بر روی پین و قلابها بپردازید.
در آخرین گام پیش از حل مسئله توسط نرم‌افزار آباکوس، از راهنمای تصویری زیر در ایجاد شبکه اجزای محدود بر روی اعضا استفاده کنید.
شکل‌های زیر کانتور تنش بر روی پین و قلابها را نشان می دهد.
پیشنهاد: با توجه به آموخته های مقاومت مصالح، نیروی برشی در پین را از روش تحلیلی استخراج کرده و با نتایج حاصل مقایسه کنید.
ممنون از مطالب خوبتون
درود بر مهندس یونس
باز تشکر از مثالایی که حل میکنید
یه سوالی داشتم
آیا منبع کاملی برای مشخصات مواد وجود دارد
مخصوصا قسمت نمودار تنش – کرنش
که باید برای حل مسایلی که تغییر شکل پلاستیکی دارند استفاده بشه
سلام بر همراه همیشگی سایت
ممنونم از توجه شما
منبع کامل که وجود نداره ولی کتبی مثل Atlas of stress-strain curves نمونه نمودارهای تنش کرنش مواد پرکاربرد را در اختیارتون قرار میده
مانا و برقرار باشید . . .
خواهش میکنم حمایت از کار با ارزش شما تنها کاری که میتونم انجام بدم
لطف دارید
سپاسگزارم
سلام.
واقعا آموزشهاتون فوق العاده هستن.
بنده یه سوال دارم که خیلی گشتم ولی به جواب نرسیدم.
من یه نمونه بتنی دارم که تحت بار فشاری محوری از بالا از نوع تغییر مکان با شیب 0.6mm/min هست.ولی نگفته که تغیر مکان با این شیب تا کجا ادامه پیدا میکنه.
بنظر شما :
1- الان تو حالت بار گذاری یکنواخت بار را تا کی ادامه بدم 2 ثانیه 2 دقیقه ( 1.2 میلی متر) یا … ؟. گفته تا اینکه نمونه خراب بشه
2- در حالت بارگذاری سیکلیک با دو سیکل چطور دامنه رو تا کجا ادمه بدم بعد برگرده جای اولش و دوباره؟ در ضمن اینجا من بخش بار کششی ( زیر نمودار) رو ندارم دیگه درسته چون فقط بار از بالا وارد میشه؟یعنی بار میره بالا(مثبت ها) بعد برمیگرده صفر و دوباره افزایش( مثبتها) و بعد کاهش و صفر میشه.
قبلا از پاسخ و کمک شما خیلی خیلی تشکر میکنم
سلام
ممنونم از لطفتون
نوع حلگرتون را Explicit انتخاب کردید؟
سلام و خسته نباشید….
بنده همین پیم و قلاب کامپوزیتی کردم و یک قلابو ساکن و دوقلاب دیگر رو یک فشار ب سمت بیرون وارد کردم توی intractionچطوری میتونم تماس بین پین و قلاب برقرار کنم…این عکسی که گذاشتید چیزی متوجه نشدم…
سلام
سطوح داخلی قلابها را بعنوان Master و سطح درگیر پین را بعنوان Slave بگیرید
خواهش میکنم.
بله explecit
زمان در حلگر Explicit معای واقعی خودش را داره، بر خلاف Implicit که مفهوم گامها یا نموهای زمانی حل را در بر میگیره
یعنی مثلاً اگر شما یک قطعه دارید که سرعتش 10 واحد (متر، سانتیمتر، میلیمتر و . . . .) بر ثانیه است و مدت زمان را 2 ثانیه در نظر گرفتید بعد از حل قطعه شما 20 واحد جابجا خواهد شد
اما در خصوص اینکه میخواهید تا زمان خرابی بارگذاری ادامه داشته باشه، اگر میدونید با چه مقدار جابجایی این اتفاق میاقته که میتونید با داشتن سرعت حرکت قطعه، زمان را بدست بیارید
اما مثلا میشه یک معیار آسیب هم تعریف کرد که قطعه بعد از رسیدن پارامتر مورد نظر به عدد بحرانی دچار آسیب بشه، یا حتی المانها حذف بشن
نمونهش در مثال‌های آموزشی موجوده (لینک)
موفق باشید . . .
با سلام.کابل در اباکوس به چه شکلی شبیه سازی میشه که در تحلیل فرکانسی و explicit خطا نده؟
سلام
با کلیدواژههای “No Compression” و “Cable” در Documentation سرچ کنید؛ توضیحات و مثالهایی وجود داره که میتونه راهگشای شما باشه
موفق باشید . . .
سپاس گذارم مهندس از راهنماییتون.در واقع منظور شما از documentationراهنمایی های منوی help نرم افزارهستش؟
بله
راهنمای نرم‌افزار
برای آشنایی بیشتر با Documentation هم میتونید به پست آشنایی با Abaqus Documentation مراجعه کنید
موفق باشید . . .
سلام من به این ارور ها برخوردم چجوری میتونم حلشون کنم؟
The slave surface assembly__pickedsurf11 has 162 nodes in common with its master surface assembly__pickedsurf10.
Analysis Input File Processor exited with an error.
سلام من به این ارور ها برخوردم چجوری میتونم حلشون کنم؟
The slave surface assembly__pickedsurf11 has 162 nodes in common with its master surface assembly__pickedsurf10.
Analysis Input File Processor exited with an error.
سلام
سطوح masterو slave به درستی انتخاب نشده، نود های مشترک دارند