آموزش اتصال Shell و Solid در آباکوس

اگر با اصول علم اجزا محدود آشنایی داشته باشید، بر اهمیت سایز شبکه در همگرایی مسئله و زمان حل آن آشنا هستید و می‌دانید با کاهش سایز المان‎ها در یک مسئله، زمان حل به شدت افزایش خواهد یافت. از سوی دیگر، در اکثر مسائلی که تجربه رویارویی و حل آن‌ها را داشته‌اید تنها از یک المان واحد کمک گرفته‌اید؛ به‌عبارت دیگر بحث ترکیب المان‌های گوناگون از دو خانواده متفاوت وجود نداشته است. همچنین می‌دانید که انتخاب سطح مقطع و متعاقب آن، المان مناسب برای حل به‌کمک روش اجزا محدود به تئوری ریاضی حاکم بر مسئله بستگی دارد. در این پست آموزشی تصمیم گرفتیم تا شما را با یکی از قابلیت‌های جالب و بسیار کاربردی نرم‌افزار Abaqus آشنا کنیم. پیشنهاد می‌کنیم این آموزش کاربردی آباکوس را از دست ندهید. با ما در “آموزش اتصال Shell و Solid در آباکوس” همراه باشید.

آشنایی با Shell-To-Solid Coupling در آباکوس

همانطور که در پیش گفتار فوق نیز اشاره کردیم، انتخاب المان مناسب کاملاً به تئوری حاکم بر مسئله باز می‌گردد. مسئله‌ای را در نظر بگیرید که تئوری حاکم بر اغلب بخش‌های آن به شما اجازه استفاده از المان‌های Shell یا پوسته را می‌دهد اما در همین حال بخش‌های کوچکی در سازه وجود دارد که استفاده از المان‌های Shell برای آن چندان معقول نبوده و جواب‌های بدست آمده از این المان، معتبر نیست. در عین حال اطمینان دارید که به کمک المان‌های Solid، نتایج بسیار قابل قبولی در بخش مورد نظر ایجاد خواهد شد. ممکن است در اولین گام تصمیم بگیرید تا به سراغ المان‌های Solid برای کل سازه بروید و مشکل موجود را از این طریق حل نمایید. اما اگر با یک سازه عظیم روبرو باشید، استفاده از المان Solid در تمامی بخش‌ها (فقط بخاطر معتبر شدن نتایج چند بخش کوچک) زمان حل مسئله را به‌شدت افزایش خواهد داد. پس راهکار حل این مشکل چیست؟

نحوه استفاده از قید Shell-To-Solid Coupling در آباکوس

نرم‌افزار آباکوس برای حل مشکل فوق (وجود همزمان دو المان Solid و Shell در سازه)، راهکاری بسیار جالب در نظر گرفته است: قید Shell-To-Solid Coupling. برای استفاده از این گزینه کافیست در ماژول Part قطعات Sell و Solid خود را به شکل مجزا و یا یک پارچه ایجاد نمایید.

در ادامه و مطابق حل مسائل پیشین، به تخصیص سطح مقطع مناسب برای هر کدام از قطعات بپردازید. چنانچه دو قطعه خود را به شک مجزا مدل‌سازی کرده‌اید، در ماژول Assembly موقعیت آن‌ها نسبت به یکدیگر را تنظیم نمایید.

سپس به ماژول Interaction وارد شوید و با کلیک بر دکمه نشان داده شده، گزینه Shell-to-Solid coupling را انتخاب کنید.

در گام بعد از شما خواسته می‌شود لبه مورد نظر از ورق و سطح مرتبط از قطعه Solid را انتخاب نمایید. با کلیک بر روی دکمه Ok عملیات اتصال دو قطعه به پایان خواهد رسید.

حال کافیست به ماژول Mesh رفته و در سربرگ Element Type المان مورد نظر را به هر یک از دو قطعه فوق اختصاص دهید.

تعریف اتوماتیک قید Shell-to-Solid Coupling در آباکوس

تذکر : اگر بخش Solid و Shell قطعه مورد نظر را به‌صورت یکپارچه مدل کرده باشید، نیازی به تعریف قید Shell-to-Solid Coupling نخواهید داشت. در این حالت کافیست مستقیماً وارد ماژول Mesh شوید. با انجام عملیات مش‌زنی پیغامی دریافت خواهید کرد که آباکوس به شکل اتوماتیک در محل اتصال ورق با بخش Solid از قید Shell-to-Solid Coupling بهره خواهد برد.

همچنین، فراموش نکنید میدان تنش بدست آمده در محل اتصال قطعه Solid به Shell دقت بالایی ندارد زیرا المان‌های Solid دارای سه درجه آزادی (جابجایی) و المان‌های Shell دارای شش درجه آزادی (چرخش و جابجایی) هستند.

منبع : آکادمی نرم‌افزارهای مکانیک