اگر از همراهان بخش آموزش و مثالهای کاربردی آباکوس در سایت آکادمی نرمافزارهای مکانیک باشید، با اهمیت و گستردگی کاربرد اتصالات مکانیکی آشنا شدهاید. پیشتر و در مجموعه مثالهای آموزشی، به بررسی جوش (از نقطه نظر تنش و حرارتی) و پیچ (از نقطه نظر تنش) به عنوان دو اتصال رایج صنعتی پرداختهایم (اینجا: مدلسازی و تحلیل جوش T شکل در آباکوس – تحلیل انتقال حرارت در فرآیند جوشکاری توسط نرمافزار آباکوس – تحلیل اتصالات رزوهدار توسط Abaqus). قصد داریم تا در این مثال شما را با تحلیل اجزای محدود یک اتصال جازدنی (Snap Fit) در آباکوس آشنا کنیم. با ما در این آموزش آباکوس همراه باشید…
حوزه اتصالات صنعتی میتواند از جمله مسائل دشوار در تحلیل اجزای محدود به شمار آید. به دلیل وجود تماس ناگهانی بین دو قطعه و نیز تغییر هندسه قطعات در طول فرآیند جازدن و اتصال، همگرایی جوابها در حل بوسیله نرمافزارهایی نظیر Abaqus به دشواری صورت میگیرد. از اینرو میتوان استفاده از حلگرهای Explicit در این دسته مسائل را بعنوان یک ابزار راهگشا به کاربران توصیه نمود. فراموش نکنید که استفاده از روش حل Explicit به معنای تضمین صحت در نتایج حاصله نخواهد بود. پایداری حل مسئله به عوامل متعددی بستگی دارد و ابزارهایی جهت کنترل این مقوله در آباکوس گنجانده شده است. در این مثال خواهید آموخت تا به کمک یک حلگر Explicit، فرآیند جازدن دو قطعه اتصالی در یکدیگر را شبیهسازی و تحلیل کنید، پس مراحل حل را به دقت دنبال نمایید.
صورت مسئله تحلیل اتصال جازدنی در آباکوس
قصد داریم تا با ایجاد یک نیروی افقی و از طریق فرآیند جازدن، بین دو قطعه زیر اتصال برقرار کنیم. فرآیند را با یک حلگر Explicit در آباکوس تحلیل کرده و نمودار نیروی ایجاد شده بین دو قطعه را بر حسب زمان ترسیم نمایید.
- ◄ حوزه کاربرد: مهندسی مکانیک
- ◄ اطلاعات بیشتر: Simuleon.com
تذکر: دانلود فایل مدل این پروژه در سالیدورکس (فرمت فایل: Step) از لینک زیر:
حل مسئله تحلیل اتصال جازدنی توسط Abaqus
همانطور که بارها اشاره کردهایم، کاهش زمان حل در تحلیل اجزای محدود یکی از نکات حیاتی و با اهمیت به شمار میآید. از اینرو با توجه به وجود تقارنهای هندسی و بارگذاری در این مسئله، از مدل یک چهارم قطعات برای شبیه سازی در آباکوس استفاده خواهیم کرد. با هدف صرفهجویی در وقت و تسریع فرآیند حل، فایل Step مدل هندسی مسئله را که در نرمافزار Solidworks ایجاد شده است، جهت دانلود شما عزیزان قرار دادهایم. لذا پس از دانلود فایل مربوطه، از مسیر File → Import → Part به فراخوانی هندسه مورد نظر در Abaqus بپردازید.
در گام دوم از حل، به ماژول Property وارد شده و مادهای با خواص مکانیکی زیر تعریف نمایید:
مدول یانگ : 3GPa، نسبت پواسون : 0.4 و چگالی 3ton/mm3
سپس دو مقطع از نوع Solid همگن تعریف کرده و به هر دو قطعه موجود برای تحلیل اختصاص دهید. در ادامه نیز وارد ماژول Assembly شده و مطابق تصویر زیر قطعات را جایابی نمایید. چنانچه از فایل مذکور استفاده کرده باشید، نیازی به ایجاد تغییر وجود ندارد.
با توجه به ماهیت مسئله (بارگذاری و باربرداری)، در ماژول Step دو گام حل از نوع Dynamic, Explicit و به بازه زمانی 0.1s ایجاد کنید. سایر پیش فرضهای آباکوس را در این ماژول بپذیرید و وارد محیط Interaction شوید.
در این بخش، مانند تصویر زیر تماسی از نوع General با ضریب اصطکاک 0.2 تعریف نمایید.
سپس به ماژول Load وارد شده و در اولین گام، تقارنهای مربوط به راستای محور Z و Y در هر دو قطعه را اعمال کنید.
در ادامه، قطعه بزرگ را در راستای X مقید کرده و قطعه کوچکتر را در مرحله اول 15 واحد به سمت راست جابجا نمایید و میزان جابجایی را در گام دوم به 15- تغییر دهید.
در آخرین قدم از مدلسازی مسئله، به ماژول Mesh رفته و با شبکهای به اندازه دانه 0.75 به مشزنی هر دو قطعه اقدام نمایید. سپس مسأله را برای حل به ماژول Job بفرستید.
نمودار زیر نشان می دهد که میزان نیروی لازم در جازدن قطعات حدود نصف نیروی لازم در بیرون کشیدن قطعات از یکدیگر است.
انیمیشن زیر کانتور تنش مجموعه را در طی فرآیند فوق نشان میدهد.
منبع : آکادمی نرمافزارهای مکانیک
رضا
سلام داداش
خسته نباشی
این ضریب اصطکاک توو قسمت باید وارد کنیم؟
چه روشی رو انتخاب کردید؟
یونس سروری(مدیر CAE)
با سلام
طبیعتا ضریب اصطکاک در رفتار مماسی تعریف میشه
روش هم Penalty در نظر گرفته شده
رضا
درود بر شما
این دومین راهنمایی از شما بوده
ممنون
یونس سروری(مدیر CAE)
موفق باشید
رضا
سلام آقا یونس
من روی یک شفتی کار میکنم که درون یک توپی قرار داره.به دلیل هندسه غیردایره ای, توپی قراره شفت رو بچرخونه.حالا نمی دونم اندرکنش رو توو این مساله باید به چه صورتی قرار بدم.
توو مثال جازدنی در بالا حرکت انتقالی و تماس مماسی بود
ولی اینجا حرکت دورانی ست. و شفت داخل توپی قرار دارد.
تشکر از زحمات شما
یونس سروری(مدیر CAE)
درود بر شما
ببینید مکانیزم interaction که تغییر نمیکنه، در اون حالت هم نیروی نرمال و مماس وجود داره، شاید نیاز داشته باشید تا از mpcها استفاده کنید و یا بر روی بارگذاری به شکل دقیق متمرکز بشید
موفق باشید. . .
رضا
خیلی متشکرم از راهنمایی
و زمانی که گذاشتید
با آرزوی بهترین شدن برای شما و سایتتون
یونس سروری(مدیر CAE)
از لطف شما سپاسگزارم
برقرار و سرافراز باشید . . .
فرشاد
با سلام خدمت مهندس سروری. بنده چگونه میتوانم با شما در ارتباط باشم و سوالم را واضح مطرح کنم به همراه عکس؟
یونس سروری(مدیر CAE)
سلام
چنانچه سؤالی باشه و بنده بتونم کمک کنم در همین سایت پاسخ داده خواهد شد
فرشاد
دفورمه کردن یک حلقه لاستیکی که درون یک پین قرار دارد و یک هوسینگ روی آن قرار میگیرد.
البته بنده نمیتونم اینا عکسی بفرستم که منظورم رو دقیق به نظرتون برسونم.
خیلی سپاس ازینکه وقت میگذارید و پاسخ میدهید.
محمدسلیم زاده
سلام ببخشید من درباره تحلیل ارتعاشات چرخ دنده دارم کارمیکنم اما متاسفانه چرخ دنده هام باهم درگیرنمیشن ازهم رد میشن.راه حلش چیه؟
یونس سروری(مدیر CAE)
سلام
در بخش interaction مشکل دارید، ممکنه خواص ناحیه تماس را بدرستی تعریف نکرده باشید
مثالهای متعددی از برخورد در سایت موجوده، با مطالعه این مثالها دید بسیار خوبی پیدا خواهید کرد
محمدسلیم زاده
مثالی از تحلیل چرخ دنده اگه موجود دارید به اشتراک بزارید ممنون
محمدسلیم زاده
اگه ممکنه intraction که برای چرخ دنده لازمه رو بگید؟ مطالب سایت کمکم نکرد!
یونس سروری(مدیر CAE)
interaction که وابسته به مسئله نیست که برای هر مسئله یکی معرفی کنم
به جرأت عرض میکنم که مسائل برخورد و تماس بیشترین سهم را در میان مثالهای سایت داشتند، اینکه شما دنبال حل بدون دردسر مسئله خودتون هستید بحث دیگریست
اگر کمکتون نکرده و نتونستید الهام بگیرید هزار تا مثال دیگه هم بزنم فایده نداره
احسان
سلام. ببخشید شما در در بخشboundary condition درباره amplitude چیزی نگفتید. من از حالت عادی که میخوام میزان جا به جایی رو شبیه شما اعمال کنم میگه که در استپ explicit اجازه ندارید چیزی رو غیر صفر اعمال کنید و باید در amlitude تغییرات ایجاد کنید اما متاسفانه بنده چیزی درباره این آپشن و شرایطش نمیدونم.
لطفا راهنمایی کنید
یونس سروری(مدیر CAE)
سلام
بله، در حلگر explicit باید حتما یک تابع برای اعمال جابجایی داشته باشید
amplitude این مسئله، خطی هست
میتونید برای آشنایی بیشتر به این آموزش مراجعه کنید
نیما
سلام و خسته نباشید
در قسمت amplitude چطور باید مقادر رو وارد کنیم؟اگر مقدار اولیه time را صفر بگذاریم با amplitde مساوی صفر و مقدار ثانویه را برای time مساوی 0.1(یعنی زمان حل استپ) و amplitude رو برابر 1 بگیریم درسته؟
در این حالت معنی کار ما چیه؟یعنی جابه جایی ما از مقدار صفر شروع بشه و به صورت خطی رشد کنه و در نهایت به 15 برسه؟
خیلی ممنون میشم کمی توضیح بدین تا مساله روشن بشه برام
یونس سروری(مدیر CAE)
سلام
بله، توضیحتون صحیحه
علی
با عرض سلام و تشکر از مطالب مفید سایت شما.واقعا سایت خوبی دارید در حال حاضر بهترین سایت در حوزه نرم افزارهای اجزا محدود هست.یه سئوال داشتم، در متغیر های خروجی در مسائل تماس متغیر های cslip و copen چه مفهومی دارند و چی را نشان می دهند؟
یونس سروری(مدیر CAE)
سلام و سپاس از انرژی مثبت شما
متغیر COPEN مقدار فاصله بین گره تا سطح تماس درگیر را مشخص میکنه (contact opening distance) و CSLIP پارامتری برای اندازهگیری میزان حرکت نسبی (یا لغزش) گرههای جسم slave است
تئوریهای کاملترش در documentation هست، میتونید مطالعه کنید
موفق باشید . . .
رضا
سلام
ببخشید تو این مثال منحنی تغییرات نیرو چجوری بدست اومده؟ RF رو برای کلیه گره های انتهایی بدست میاریم و باهم جمع میکنیم؟
یونس سروری(مدیر CAE)
سلام
خیر
نمودار مربوط به انتهای قطعه است (RF)
رضا
میشه یکم توضیح بدین، چه نقاطی ، چجوری انتخاب شدن و چه XY Operation انجام شده؟
یونس سروری(مدیر CAE)
نمودار RF را در انتهای قطعه ترسیم کنید (در پاسخ قبلی اشتباهاً نقطه درگیری ذکر شده بود که اصلاح شد)
رضا
ممنونم
یونس سروری(مدیر CAE)
موفق باشید . . .
محسن
سلام
این جمله باید بر عکس باشه:
“نمودار زیر نشان می دهد که میزان نیروی لازم در جازدن قطعات حدود دو برابر نیروی لازم در بیرون کشیدن قطعات از یکدیگر است”
یونس سروری(مدیر CAE)
سلام
اصلاح شد
سپاس
lind
سلام و عرض ادب جناب تا استپ اول که دستور +15 را میدهم برنامه run میگیره ولی به محض تعریف -15 برنامه خطا میده و حلش نمیکنه ارورشم اینه 1278 nodes have dof on which velocity/displacement/acceleration/base motion etc. constraints are specified simultaneously. The nodes have been identified in node set ErrNodeBCRedundantDof.
ممنون میشم اگه کمکم کنید
یونس سروری(مدیر CAE)
سلام
شرایط مرزی را مجددآ بررسی و با دقت اعمال کنید
محمدرضا
سلام و عرض ادب
ممنون از زحمات شما
ممکنه محل اعمال شرایط مرزی رو به روشنی بیان بفرمایید؟!
یونس سروری(مدیر CAE)
سلام
اگر منظورتون جابجایی قطعه ست، سطح سمت چپ از قطعه کوچکتر را بگیرید (سطح عمودی)
بهنام
سلام
چرا بعد از ورود قطعه کوچکتر، نوک قطعه بزرگتر به سمت +y شتاب میگیرد؟
چرا قطعه بزرگتر برنمیگردد تا چفت شود؟
یونس سروری(مدیر CAE)
سلام
نوک قطعات مماس با هم هستن؛ مشخصه که بعد از ورود قطعه سمت چپ نوک قطعه به سمت بالا حرکت میکنه
عمل قفل شدن انجام میشه ولی بارگذاری در اینجا به نحوی تعریف شده که عمل بیرون آمدن اتصال هم انجام شود
مهدی
سلام.در قسمت load برای مقید کردن قطعه بزرگ و همچنین جابجایی قطعه کوچک به اندازه 15 و -15 باید کل قطعه رو انتخاب کنم؟یعنی کل سطح رو انتخاب کنم؟یا لبه ای رو باید انتخاب کنم؟من هر کاری می کنم در ماژول جاب خطا می ده و مساله حل نمی شه.لطفا راهنمایی بفرمایید.
یونس سروری(مدیر CAE)
سلام
چه خطایی دریافت کردید؟
مهدی
من کل قطعه بزرگ رو فقط در جهت x مقید می کنم و سایر درجاتش باز هستش.قطعه کوچیک رو هم در استپ 1 15 میلیمتر به راست و در استپ 2 15 میلیمتر به چپ جابجا می کنم.اما تو این حالت تحلیل انجام می شه ولی وقتی قطعه سمت چپ به سمت قطعه سمت راست حرکت می کنه وقتی که برخورد انجام می شه باعث انحراف قطعه سمت راست به سمت های y و z می شه و اصلا مثل فیلم شما انجام نمی شه.من حتی درجات آزادی سمت های y و z رو هم بستم.در رفت قطعه کوچیک به داخل قطعه بزرگ فرو می رفت ولی تو استپ دوم که قطعه می خواست برگرده قطعه کوچیک داخل قطعه بزگ گیر می کرد و خطا می داد.من هر کاری می کنم شبیه سازیم مثل شبیه سازی شما نمی شه.نمی دونم چه درجات آزادی رو باید ببندم و کدوما باز باشن.می خواستم تو ماژول load رو راهنمایی بفرمایید.آیا کل قطعه باید انتخاب بشه>؟و یکی هم اینکه کدوم درجات آزادی رو باید ببندم و کدوما باز باشن.من حتی فایل stp مدل رو با دستور میرور قرینه کردم و مدل رو به صورت کامل شده تحلیل کردم و از قید های تقارن هم چون مدل کامل شده بودش استفاده نکردم.نمی دونم مشکل از کجاست.لطفا راهنمایی بفرمایید.ممنون.
یونس سروری(مدیر CAE)
دو موضوع را چک کنید
اپل اینکه تقارنهایی که اشاره کردم روی سطوح درستی اعمال شده باشه
دوم اینکه برای مقید کردن و اعمال جابجایی سطوح کناری قطعات را انتخاب کنید
مهدي
سلام.ممنون از راهنماییتون.درست شد.
فقط در مورد نمودار نیرو چطور می شه نمودار عکس العمل رو برای کل سطح قطعه سمت چپ گرفت؟در نمودار گیری فقط یک نود و فقط یک المان رو انتخاب می کنه.چطور میشه برای کل سطح نمودار عکس العمل رو گرفت؟
یونس سروری(مدیر CAE)
اگر کل سطح را بخواید باید یک کد پایتون بنویسید و برآیند نیروها را محاسبه کنید
مهدی
ممنون از پاسخگوییتون.یعنی این نموداری که شما تو این مثال گرفتین با برنامه نویسی ایجادش کردین؟
یونس سروری(مدیر CAE)
خیر
برای یک المان
مهدی
سلام
من شرط مرزی تقارن را روی دو تا سطح پایینی قطعه بزرگ و کوچک اعمال می کنم
بعد جابجایی کل قطعه بزرگ در راستای x را می بندم
بعد جابجایی 15 و -15 را به سطوح جانبی قطعه کوچکتر وارد می کنم
اما این پیغام خطا میاد
892 nodes have dof on which velocity/displacement/acceleration/base motion etc. constraints are specified simultaneously. The nodes have been identified in node set ErrNodeBCRedundantDof.
چندین حالت دیگر را هم امتحان کردم. باز همین پیغام با تعداد نود متفاوت گزارش می شود
لطفاً راهنمایی کنید
یونس سروری(مدیر CAE)
سلام
اگر مطابق مراحل فوق پیش رفته باشید مشکلی وجود نداره
دقت داشته باشید که هر شرط تقارن حول کدام محور وارد میشه؛ باید سطح مناسب را انتخاب کنید
aziz
با عرض سلام و احترام .
سوال بنده در مورد سایش ابزار هستش.
یه پین یا قلم با نوک 90 درجه به اندازه ایکس متر روی یک سطح صاف حرکت میکند . و نوک آن تحت سایش می شود . اون نوک سایش یافته را میشه تو آباکوس مشاهده کرد . آباکوس قابلیت مدل سازی همچین طرحی را دارد. اگه داره با کدوم روش میشه این را شبیه سازی کرد. ممنون میشم اگه راهنمایی کنین
یونس سروری(مدیر CAE)
سلام
بله، شما باید در رفتار ماده از طریق تعریف سابروتین کار را پیش ببرید
aziz
دکتر جان خیلی ممنون از بابت جواب و راهنمایی .
فقط دکتر شما فایل هایی در مورد سابروتین نویسی دارین تا آن را تهیه کنیم.
یونس سروری(مدیر CAE)
خیر
پوریا
سلام من این مثال رو اونطوری که نوشتید شبیه سازی کردم اما حرکت اجسام دقیق مثل این تصویر متحرک شما نشد و یه مقدار قطعات حالت فنری پیدا می کردن و انعصاف زیادی نشون می دادن مشکل چی می تونه باشه؟؟؟
یونس سروری(مدیر CAE)
سلام
اطلاع ندارم