تحلیل ارتعاشات لوله توسط آباکوس

در این آموزش یک مثال در حوزه ارتعاشات برای شما همراهان عزیز آماده کرده‌ایم. امیدواریم بتوانید با الگوبرداری از مراحل حل، به آنالیز مسئله مورد نظرتان بپردازید، در آموزش‌های پیشین پیرامون تحلیل ارتعاشات خرپا در آباکوس و تحلیل ارتعاشات بال هواپیما در آباکوس مطالبی را خدمت شما دوستان عزیز بیان کردیم حال در آموزش ” تحلیل ارتعاشات لوله توسط آباکوس ” با ما همراه باشید تا روش تعیین فرکانس‌های ارتعاشی در مودهای مختلف برای یک لوله را بررسی کنیم.

صورت مسئله تحلیل ارتعاشات لوله توسط آباکوس

لوله‌ای با طول 1 متر و قطر خارجی 20 سانتی‌متر را در نظر بگیرید که ضخامتی معادل 1 سانتی‌متر دارد و از فولادی با مدول یانگ 209 گیگاپاسکال و ضریب پواسون 0.3 ساخته شده است. می‌خواهیم فرکانس طبیعی این سیستم را تعیین کنیم.

◄ حوزه کاربرد: مهندسی مکانیک – مهندسی عمران – مهندسی نفت

حل مسئله تحلیل ارتعاشات لوله توسط ABAQUS

پس از طی مراحل مدل‌سازی و تعریف ماده به کمک ماژول Assembly، مدل ایجاد شده را برای گام‌های بعدی تحلیل آماده می‌کنیم. نکته‌ای که باید در نظر داشته باشید، تعریف چگالی ماده در تحلیل‌های دینامیکی است، لذا ضروری است در ماژول Property و در بخش General به تعریف چگالی 7800kg/m^3 بپردازید. پس از طی این مراحل، مدلی مانند شکل زیر در اختیار خواهید داشت.

گام اصلی حل در ماژول Step نهفته است. از منوی کشویی موجود، حالت  Linear perturbation را انتخاب کنید و نوع تحلیل را بر روی Frequency قرار دهید.

در ادامه، نوع حل Subspace را انتخاب کرده و در بخش Number of eigenvalues requested عدد 8 را وارد می‌کنیم که بیانگر تعداد مودهای مورد نظر است.

در بخش تعیین شرایط مرزی، تمامی درجات آزادی انتهای لوله را مقید کرده و در بخش جلویی لوله، تنها اجازه حرکت در راستای 1 را فراهم می‌کنیم.

برای ایجاد یک مش منظم و اصولی پیشنهاد می‌کنیم از ابزار Partition (که به شکل کامل در آموزش ” آشنایی با Partition در آباکوس ” به آن پرداخته‌ایم) استفاده کنید. شکل زیر یک شبکه‌بندی ایده‌آل در مورد این مسئله را نشان می‌دهد.

با طی کردن این گام، مسئله آماده حل شده است. پس از ایجاد یک فرآیند حل از طریق ماژول Job و حل مسئله، می‌توانید به ترتیب 8 فرکانس طبیعی لوله را که مد نظرتان بوده، مشاهده کنید. در انیمیشن زیر مودهای ارتعاشی این مسئله را مشاهده می‌کنید.

منبع : آکادمی نرم‌افزارهای مکانیک