اهداف آموزش: در این آموزش شما با نحوه مدلسازی کمانش در آباکوس، نحوه شبیه‌سازی کمانش ورق در آباکوس، مودهای کمانش ورق، شناخت حلگر Linear Perturbation در آباکوس، نحوه وارد کردن تعداد مودهای کمانش در آباکوس آشنا خواهید شد.
بارهای فشاری ایجاد شده در یک قطعه می‌توانند موجب ایجاد پدیده کمانش شوند. از این‌رو تحلیل سازه در بارهای فشاری با هدف تشخیص رفتار در نرم‌افزارهای اجزای محدود بسیار متداول و مورد توجه بوده است. در این آموزش قصد داریم تا شبیه‌سازی کمانش خطی یک ورق را به شما آموزش دهیم. با ما همراه باشید تا تحلیل کمانش ورق با آباکوس را فرا بگیرید.
صورت مسئله تحلیل کمانش ورق با آباکوس
ورقی مستطیلی با ابعاد نشان داده شده در شکل زیر در نظر بگیرید. اگر ضخامت ورق 5mm و از یک سو مقید شده باشد، رفتار سازه تحت بارگذاری نشان داده شده را تحلیل کنید.
◄ حوزه کاربرد: مهندسی مکانیک – مهندسی عمران
حل مسئله آنالیز کمانش ورق در نرم‌افزار Abaqus
مطابق تصویر زیر، در ماژول Part یک ورق سه‌بعدی از نوع تغییر شکل‌پذیر با مشخصات هندسی نشان داده شده ایجاد کنید.
به ماژول Property رفته و در بخش تعریف ماده، خواص الاستیک مورد نظر (مدول یانگ 210 گیگاپاسکال و نسبت پواسون 0.3) را وارد کنید. سپس، مقطعی از نوع پوسته همگن (مطابق تصویر زیر) تعریف کرده و به ورق اختصاص دهید. فراموش نکنید که مقدار ضخامت ورق ( معادل 5mm) باید در محل مشخص شده وارد شود.
در ادامه، به محیط Assembly وارد شده و یک نمونه از ورق مذکور را در اصطلاح مونتاژ کنید. در گام بعد و با هدف تعیین نوع حلگر به ماژول Step بروید و از منوی کرکره ای موجود مقابل عبارت Procedure Type گزینه Linear Perturbation را برگزینید. با توجه به ماهیت مسئله، از کادر پایین بر روی گزینه Buckle کلیک کنید.
در کادر بعد نیز بنا بر نیاز خود از تحلیل، روبروی عبارت Number of Eigenvalue Requested عدد دلخواه را وارد کنید ( انتخاب ما، عدد 8 بوده است).
سپس مطابق با شکل نشان داده شده در صورت مسئله، لبه چپ ورق را در تمامی جهات مقید کرده و در لبه راست، باری از نوع Shell Edge با مقدار مشخص شده وارد کنید.
همچنین با تعریف شرایط مرزی مناسب (با کلیک روی ایکون boundary condition و انتخاب گزینه Displacement/Rotation در پنجره بازشده)، لبه‌های بالا و پایین ورق را تنها در جهت Z محدود کنید (مطابق کادر زیر).
در آخرین مرحله پیش از شروع تحلیل، به ماژول Mesh بروید و شبکه‌ای با اندازه المان 0.1 برای ورق مورد نظر انتخاب کنید.
در تصویر متحرک زیر، تصاویری از ورق در مودهای مختلف که تحت بار فشاری قرار گرفته را مشاهده میکنید (فراموش نکنید تعداد مودهای خروجی برابر عددی است که در ماژول Step برای پارامتر Eigenvalue تعیین شده است).
با تشکر از سایت محترمتون ، متاسفانه آموزش بالا ناقصه انگار !! چون به مرحله جاب که میرسیم نرم افزار ارور میده و سابمیت نمیکنه
خیر، هیچ مشکلی در آموزش وجود نداره
لطفا مراحل را با دقت دنبال کنید، مخصوصا اعمال شرایط مرزی
تمامی مثالهای آموزشی گام به گام طی میشه و پس از بدست اومدن نتایج مورد نظر در سایت قرار میگیره
موفق باشید . . .
مهندس یادت رفته مرحله تعریف نوع المان موقع مش بندی (shell) رو قاطی پست بذاری
با تشکر
دوست عزیز پیش فرض نرم‌افزار در این حالت shell هست، نیازی به تغییر نبوده و بنده هم ذکر نکردم
وقتی مسئله را با حالت پیشفرض مش زدن دیگه نباید مشکلی وجود داشته باشه (خطایی مربوط به المان و مش پیش نمیاد)
ایشان هم اگر با دقت روند را دنبال کنند مشکلشون حل میشه، روندی که در پست بیان شده کامل و بدون مشکله
خیلی ممنون از پاسخ سریع تون مهندس.
چندتا سوال از جنابعالی درباره نحوه انتخاب شرایط مرزی برای گوشه های دیگر ورق (غیر از تکیه گاه گیردار) دارم.
شما سه ضلع ورق را در جهت z مقید کرده اید. در این فایل آموزشی سه ضلع دیگر در جهت x مقید شده اند (شاید هم اشکال تایپی باشد)
میخواستم بدونم شرایط مرزی از روی چه حسابی انتخاب می شوند؟ به نظر بنده (که احتمالا اشتباه است) هر سه ضلع باید در جهت y و z مقید شوند.
برای مثال یک ورق که از دو طرف (مثلا جهت افقی) تحت فشاری برابر قرار گرفته است، و هیچ تکیه گاهی وجود ندارد، چه شرایط مرزی باید برای چهار ضلع آن در نظر گرفته شود؟
و اینکه چگونه می توان نتایج حاصل را صحت سنجی کرد؟
با تشکر
همه مسائل که مثل هم نیستن، قرار نیست شما هر مسئله کمانش ورق در آباکوس که دیدید شرایط مرزی و بارگذاریش یکسان باشه
انتخاب شرایط مرزی به ماهیت و فیزیک مسئله مرتبط میشه، وقتی شما در لبه سمت راست نیرو وارد میکنید به نظرتون منطقیه که در تمامی لبه‌های باقیمانده اجازه حرکت افقی به ورق داده بشه ؟!!!
برای آشنایی بیشتر در خصوص شرایط مرزی سازه پیشنهاد میکنم حتماً این آموزش را مطالعه کنید
در خصوص صحتسنجی نتایج حاصل از حل اجزای محدود دو روش عمده وجود داره: 1- چنانچه امکان انجام آزمایشهای تجربی وجود داشته باشد میتوان به کمک آنها نتایج حاصل را مورد بررسی قرار داد؛ البته تطبیق مورد به مورد نیاز نیست، پس از اینکه مثلا تعدادی از نتایج با هم منطبق بود میشه به نتایج سایر تحلیلهای اجزا محدود هم اعتماد کرد. بخش Benchmark موجود در راهنمای آباکوس مملو از مثالهایی هست که حل عددی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده. 2- اجزای محدود یک روش عددی برای حل معادلات حاکم بر مسئله ست. در نتیجه هر کدام از مواردی که شما قصد مدلسازی در آباکوس داشته باشید یک رابطه ریاضی و معادله خاص داره که با توجه به شرایط مرزی حل میشه و یک جواب تحلیلی بدست میاد. مقایسه حل اجزای محدود با حل تحلیلی (منطبق بر روابط ریاضی) هم یکی از روشهای صحت سنجی نتایج محسوب میشه.
موفق باشید . . .
خیلی ممنون بابت راهنمایی و اینکه وقتتون رو در اختیار بنده قرار دادید جناب مهندس .
با تشکر.
موفق باشید
سلام آقای مهندس می خواستم حل مقاومتی کمانش ورق رو از کجا بدست بیارم…اگه میشه راهنمایی کنید
درود بر شما
کتب مرجع و منابع بسیار ارزشمندی در زمینه تئوری ورق و پوسته وجود داره که میتونه برای شما مفید باشه (حتی به زبان فارسی)، بعلاوه با یک جستجوی ساده میتونید به مقالات متعددی در این زمینه دسترسی پیدا کنید (به هر دو زبان فارسی و انگلیسی)
مانا و برقرار باشید . . .
با عرض سلام
من یک ورق مدل کردم با شرایط تکیه گاهی چهار طرف ساده که رومند مدلسازیم با توضیح شما یکی است. ولی خروجی ای که میگرم، با حل دستی تفاوت داره. یعنی خروجی اباکوس در مود دوم 903000 نیوتن است ولی حل دستی 723000 نیوتن است. علت این تفاوت چی میتونه باشه؟
ممنون از راهنمایی شما
درود بر شما
در مسائل اجزا محدود شرط مرزی و سایز شبکه (حساسیت به اندازه مش) از موضوعات با اهمیت محسوب میشه
در خصوص مسائل کمانش در اجزا محدود هم این موارد باید با دقت بررسی بشه
موفق باشید . . .
با سلام. یک صفحه ساده با تکیه گاه ساده در چهار طرف (SS) داریم. در آبکوس تحلیل کمانش کردم. اضلاع عمودی را در جهت U2 و UR2 و U3 مقید کردم. اضلاع افقی را در جهت U1 و UR1 و U3. اما نتایج با حل تحلیلی خیلی فرق دارند. اگر کلیه اضلاع را فقط در جهت U3 مقید کنم. حل با حل تحلیلی منطبق است. ولی این که شرایط simply support نیست. بنظرتون چکار کنم؟
ممنون
سلام
پیشنهاد میکنم آموزش آشنایی با شرایط مرزی را مطالعه کنید (همینطور در راهنمای آباکوس درجات آزادی المانهای مختلف را مرور کنید، در مورد ورق و پوسته احتیاط به مراتب بیشتری نیازه در خصوص مقید کردن)
با سلام
از این آموزش بسیار استفاده بردم.ممنون.
اگر هدف بررسی استحکام نهایی ورق باشه(و خواص پلاستیک را برای ورق درنظر بگیریم تا مسئله پس کمانش را بررسی کنیم) چه چیز دیگری در ادامه این تحلیل و مدلسازی لازم خواهد بود؟
درود بر شما
از اینکه این آموزش براتون مفید بوده بسیار خوشحالم
در خصوص پس کمانش سعی میکنم یک آموزش آماده کنم که سایر دوستان هم استفاده کنند
مانا و برقرار باشید . . .
جناب سروری سلام
من دارم جوش اصطکاکی مدل میکنم و ابزار رو ماده تغییر شکل پذیر معرفی کردم و قطعه کار رو اویلری،ولی وقتی general contact تعریف میکنم بازم بعد از run کردن دوباره بدون هیچ گونه تماسی از تو هم رد میشن!!!!!
مشکل کجاست؟ممنون
درود بر شما
در آنالیز اویلری که الزاما تمام حجم جسم با ماده پر نشده و بخشهایی از مدل هندسی را فضای خالی تشکیل می دهد. در نتیجه حتما باید به تعیین مرزهای اولیه ماده بپردازید. این موضوع به آباکوس در شناخت نواحی که در آن ماده وجود دارد کمک خواهد کرد.
موفق باشید . . .
ممنون بابت پاسختون،
عذر میخوام متوجه نشدم، منظورتون از تعریف مرزهای اولیه ماده چیست؟در کدوم بخش باید این کار رو کنم؟ممنون
یک آموزش CEL مناسب آماده شده که بزودی در سایت قرار میگیره
در روزهای آتی پیگیر مطالب باشید
مانا و سرافراز باشید . . .
سلام
لطفا بگید چرا خطوط کانتور در هر نیرویی عدد 9.167e0-1 رو نشون میده؟
و میشه بگید کمانش غیر خطید به چه صورت مدل میشه؟
ممنون از مطالب مفیدتون
درود
دوست عزیز اون مقدار بیشینه در طول تحلیله
اگر قصد دارید با هر فریم مقادیر عوض بشه از منوی Options گزینه contour را انتخاب کنید و بعد در زبانه limits در بخش پایین، Auto Compute Limits را بر روی حالت Recompute Limits for each Frame قرار بدید
در مورد کمانش غیر خطی هم سعی میشه مطلب آموزشی در سایت قرار بگیره
موفق باشید . . .
سلام مهندس :
شرایط مرزی simply supported برای یک ورق ساندویچی چگونه است؟
اگربارگذاری از نوع shell edge load باشد،بار بحرانی کمانش چگونه بدست می آید؟
سلام
– در بحث شرایط مرزی، مطابق سایر مسائل ورق و پوسته میتونید عمل کنید (مثل همین مثال)
– اگر مثل این مثال، مقدار بار را واحد در نظر بگیرید (1)، عدد نمایش داده شده بعنوان Eigenvalue معرف بار بحرانی سازه است
موفق باشید . . .
سلام
آقای مهندس شما رفتار بعد از کمانش ورق را نیز کار کرده اید؟
سلام
پس کمانش یا Post-Buckling مبحثی مجزاست که در این مثال مطرح نشده اما آباکوس قابلیت تحلیل پس کمانش را هم داره
سلام
شما آموزش پس از کمانش همین ورق مورد بحث را نمیدهید؟
سلام
در فرصت مناسب در برنامه قرار میدم
موفق باشید . . .
جناب مهندس من در اعمال شرایط مرزی برای صفحه چهار لبه ساده مشکل دارم.بخش شرایط مرزی شما را نیز مطالعه کردم ولی متوجه نشدم.لطف میکنید راهنمایی کنید.
بحث اعمال شرایط مرزی به مسئله بستگی داره؛ برای همه مسائل یکسان نیست که من بخوام یک راهکار واحد ارائه کنم
شرایط مرزی باید به واقعیت فیزیکی مسئله بسیار نزدیک باشه؛ در خصوص المانهای ورق باید به درجات ازادی چرخش هم توجه داشته باشید که به شکل غیرواقعی مقید نشه
در کل توصیه میکنم از Documentation کمک بگیرید؛ بسیار جامع، مفصل و کاربردیه
موفق باشید . . .
تشکر از پاسخگوییتان
موفق باشید . . .
با سلام و تشکر از سایت خوبتان
همونطور که از سوالات پیداست تحلیل دو مساله درخواست تعداد زیادی از دوستان هست. یکی تحلیل غیرخطی همین مثال و دوم تحلیل پس کمانش همین مثال. من خیلی دنبال این تحلیل ها در سایت ها و مراجع مختلف گشتم ولی چیزی پیدا نکردم، به نظرم اگر این دو رو کار کنید از مطالب پر بازدید سایتتون میشه.در کنار این درخواست دو تا سوال هم داشتم:
اول تفاوت کمانش و پس کمانش به صورت ساده چیه؟ آیا فقط به درنظرگرفتن تحلیل خطی یا غیر خطی مربوط میشه؟
دوم تعریف Imperfection در تحلیل ها چه ضرورتی داره؟ آیا در تحلیل های خطی و غیر خطی کمانش باید Imperfection تعریف شه؟ چه جوری؟ و آیا keywords اونها در تحلیل خطی و غیر خطی با هم فرق داره؟
با سپاس
سلام
اگر جستجو میکردید در همون صفحه اول سایت، تحلیل غیر خطی و آموزش بحث پس کمانش وجود داره (آنالیز کمانش غیرخطی و پس کمانش در آباکوس)
میتونید استفاده و الگوبرداری کنید
رفتار سازه بعد از کمانش و ناپایداری، پس کمانش نامیده میشه
در نظر گرفتن Imperfection با هدف لحاظ کردن عیوب ذاتی محتمل قطعه انجام میشه؛ فرصت باشه پستی در خصوص بحث Imperfection آماده میکنم
موفق باشید . . .
با سلام و خسته نباشید.
مهندس شرط مرزی تکیه گاه مفصلی یا همون ss برای ورق در آباکوس به چه صورت تعریف میشه؟؟
سلام
میتونید به این فایل آموزش مراجعه کنید: اعمال شرط مرزی S.S در آباکوس
موفق باشید . . .
سلام ببخشید اگه یه مقطع تحت خمش باشه یعنی قسمتیش تحت فشار و قسمتی تحت کشش
چه جوری میشه برای قسمت تحته فشار عرض موثر یا مساحت موثر تعریف کرد طوری که مثله قسمت کشش تمتم سطح پوسته را برای تنش اعمال نکنه اباکوس
این پوسته مقاوم سازی شده با استرینگر هست
سلام
متوجه منظورتون به شکل دقیق نشدم
اگر منظورتون اینه که در نرم افزار عرض مؤثر تعریف کنید و وارد محاسبات نشه که ممکن نیست
سلام
میخواستم ببینم بار گذاری از نوع فشاری است یا لبه ای؟
در ضمن بارها و شرایط مرزی برروی نقاط گره های مرزی قرار میگیرند؟
سلام
“سپس مطابق با شکل نشان داده شده در صورت مسئله، لبه چپ ورق را در تمامی جهات مقید کرده و در لبه راست، باری از نوع Shell Edge با مقدار مشخص شده وارد کنید.”
فکر میکنم به اندازه کافی گویا باشه
با سلام کمانش حراراتی رو چطور میتونم انجام بدم
سلام
بررسی نداشته ام
معذرت میخوام منظور از اعداد ب طور مثال در شرط مرزی ss3 چی هست
متوجه سؤالتون نشدم
دقیقتر بپرسید
سلام وقتتون به خیر ببخشید با eigenvalue به دست امده چه جوری بار بحرانی صفحه قابل محاسبس؟
سلام
اگر در قسمت Load بار واحد وارد کنید ( 1 واحد) مقدار ویژه ای که بدست میاد عملاً بار بحرانی را نشان خواهد داد
سلام
اگر مدل را به صورت پوسته تعریف کرده باشیم، باز این جواب صادق است؟
سلام
منظورتون به شکل سه بعدیه؟
سلام.ممنون بابت پاسختون…مشکلی داشتم حل شد..
سوال دیگه ای دارم این که من تحلیل کمانش انجام دادم در قسمت بارگذاری فشار وارد کردم..باربحرانی رو بدست اوردم مسلما ب پاسکال…با مقاله مقایسه شد..درصد خطا 1درصد..اما بعد متوجه شدم در مقاله بار بحرانی به گیگانیوتن هست…ایا ممکنه در مقاله اشتباه تایپی باشه…باتوجه ب اینکه درصد خطا کم هست؟!
سلام
من چطوری درباره مقاله نظر بدم دوست عزیز؟
اگر منظورتون واحدهاست خب قابل تبدیل به هم هستن؛ مشکل کجاست؟
بهر حال فشار روی یک سطح عمل میکنه، به نیرو تبدیلش کنید مقایسه کنید
سلام…..من یه پوسته استوانه ای دارم(لوله نفت) و میخوام ابتدا کمانش خطی و بعد از اون کمانش غیرخطی و در نهایت نمودار نیرو تغییرمکان رو رسم کنم..مشکلم توی بارگذاری هستش …عبور نفت رو باید مثل یک نیروی محوری به لوله اعمال کنم .این کار از سه طریق میشه انجام بشه:
1- بارگذاری از نوع تغییرمکان محوری(که فک کنم توسط BC انجام میشه): که این راهو رفتم هم ارور گرفتم هم عددام غیرمنطقین
2- بارگذاری از نوع کوپل کردن محیط به rp و اعمال نیروی متمرکز: که عددام غیرمنطقی میشه
3- بارگذاری از نوع shell edge که این راه تقریبا خوب بود و نمودار حداقل شبیه نمودار مقاله ها شد ولی با عددای غیرمنطقی
خواستم بپرسم فرق این سه نوع بارگذاری توی کمانش چیه؟بعد به نظرتون کودوم بارگذاری برای کمانش لوله مناسب تره؟البته مقاله ها بارگذاری رو از نوع تغییرمکان محوری فرض کرده اند ولی من این کارو میکنم جواب نمیگیرم
سلام
ببینید سؤالتون قدری مشکل داره، شما میتونید یک لوله را با shell مدل کنید، بار وارده را باید shell edge بگیرید
همین لوله را سه بعدی solid بگیرید، میتونید Pressure تعریف کنید
در یک مثال دیگه فرض کنید یک نمونه در اختیار دارید برای تست خستگی
شما میتونید به هر دو روش نیرو – کنترل و جابجایی – کنترل بار را وارد کنید (در عمل برای دستگاه force تعیین میکنید یا Disp.)
تفاوت موضوع کجاست؟!
با همین کلیدواژه ها سرچ کنید، مطلب آموزشی به اندازه کافی وجود داره