هدف آموزش: در این آموزش شما دوستان عزیز با موضوعاتی همچون” درک ضرورت بکارگیری Submodel در آباکوس، آشنایی با مفهوم Submodel در آباکوس، نحوه استفاده از تکنیک Submodel در آباکوس، انواع شرایط مرزی در زیر مدلسازی، حل مسئله مخزن دارای حفره به کمک Submodel در آباکوس، درک مفهوم Node-Based Submodeling، شناخت روش Surface-Based Submodeling” آشنا خواهید شد.
مقدمه‌ای بر Submodel در آباکوس
در مجموعه پست‌های پیشین بر اهمیت انتخاب شبکه‌بندی مناسب جهت ایجاد دقت کافی و در عین حال کنترل زمان حل مسئله تأکید کردیم (اینجا: همگرایی مش در آباکوس). در بحث پارتیشن‌بندی در آباکوس اشاره کردیم که میتوان در مناطق حساس و نیازمند دقت بالاتر شبکه را در یک محدوده ریزتر کرد تا از طولانی شدن زمان حل مسئله جلوگیری شود. اما روش فوق تنها راه کاهش مدت زمان حل مسئله نیست. در این آموزش قصد داریم شما همراهان گرامی را با یک تکنیک سطح بالا با نام Submodel آشنا کنیم. به شکل خلاصه و مختصر، ساب‌مدل یا زیرمدل (واژه فارسی جایگزین و مصطلح) به جدا کردن یک بخش از مدل مربوطه جهت تحلیل با دقت و جزئیات بیشتر گفته می‌شود. اجازه دهید با ذکر یک مثال، روند را تشریح کنیم.
Submodel چیست؟
فرض کنید که یک مخزن کروی شکل در اختیار دارید. به یک دلیل خاص (مثلاً پروسه تولید و یا وجود عیوب ذاتی در ماده) یک حفره کوچک در یک بخش این مخزن وجود دارد و شما قصد دارید تأثیر وجود این حفره در میزان تنش ایجاد شده را بسنجید. از آن‌جایی که این حفره، تقارن بارگذاری و هندسه در مسئله را از بین می‌برد، نمی‌توانید از مدل‌های متقارن (مدل یک هشتم کره و یا نیم کره) استفاده کنید. حل مسئله در حالت عادی مستلزم استفاده از مدل کامل جسم و متعاقب آن، تعداد بالای المان و بالا رفتن زمان حل است.
اساس کار در تکنیک Submodel بدین شکل است که مسئله را در حالت کلی (صرفنظر از حفره و یا موارد مشابه) با اعمال تمامی قیود و بارگذاری‌ها حل می‌کنیم. چون از وجود عیب صرفنظر کرده‌ایم می‌توانیم بدلیل تقارن موجود در مسئله، از مدل یک هشتم کره استفاده کنیم و زمان حل را به طرز چشم‌گیری کاهش دهیم. پس از حل این مسئله، یک تکه از آن‌را جدا کرده و حفره مذکور را در این بخش مدلسازی می‌کنیم. با اینکار و کاهش حجم ماده، عملا از تعداد المان کمتری بهره می‌بریم و زمان حل را کاهش می‌دهیم. تکنیک Submodel در واقع به نرم‌افزار اجازه می‌دهد تا نتایج حاصل از تحلیل گام قبلی را برای اعمال شرایط مرزی و بارگذاری بخش جدید بکار گیرد تا زمان حل کاهش یابد. برای روشن شدن بیشتر موضوع، به حل این مثال می‌پردازیم.
نحوه استفاده از Submodel در آباکوس
❖ مثال:
مخزنی کروی با قطر 1m و ضخامت 10mm را که تحت فشار داخلی 1MPa قرار دارد در نظر بگیرید. مخزن از جنس فولاد با ضریب پواسون 0.3، مدول یانگ 210GPa و تنش تسلیم 160MPa ساخته شده است. در اثر عیوب ناشی از ساخت ممکن است حفره‌هایی در راستای ضخامت این کره پدید آید. با فرض کروی بودن این حفره‌ها، ماکزیمم قطر حفره را به‌گونه‌ای تعیین کنید که تنش مؤثر آن از تنش تسلیم ماده فراتر نرود.
❖ حل مسئله:
با توجه به توضیحات فوق، از مدل یک هشتم مخزن و بدون لحاظ کردن حفره در آن، برای تحلیل استفاده کرده‌ایم (آشنایی با تأثیر تعداد المان‌ها بر زمان حل در آباکوس). هنگام ایجاد مدل، نام global را وارد کنید و در ماژول Job نیز از همین نام برای تحلیل استفاده کنید و حل را انجام دهید. پس از حل، با کانتور تنشی مانند شکل زیر روبرو خواهید شد (نحوه خروجی گرفتن از آباکوس).
حال قصد داریم تا تکنیک Submodeling را بکار گیریم. از مسیر Model → Copy model در منوی اصلی اقدام می‌کنیم و با انتخاب global تعیین می‌کنیم که قصد داریم یک تکه از مدل مذکور را برای تحلیل جدا کنیم. نام Submodel را به این قطعه اختصاص می‌دهیم. می‌توانید هر دو Part را در نمودار درختی ملاحظه کنید. سپس باید تعیین کنیم که نرم‌افزار از کدام نتایج برای تحلیل استفاده کند. نام global را مطابق شکل وارد می‌کنیم.
حال به کمک ماژول Part یک تکه از مدل اصلی را جدا کرده و حفره مذکور را مدل می‌کنیم.
انواع شرایط مرزی در Submodel های آباکوس
حال باید برای نرم‌افزار تعیین کنیم که بار و شرایط مرزی را دقیقاً از تحلیل قبلی در نظر بگیرد. اینکار در ماژول Load انجام می‌شود. نرم‌افزار قادر است تا این انتقال داده را از طریق اطلاعات موجود در گره‌ها انجام دهد و یا از اطلاعات موجود روی سطح استفاده کند. برای حالت اول، از ماژول Load گزینه Boundary condition را انتخاب کرده و سطوحی که از مدل جدا شده است را به نرم‌افزار معرفی می‌کنیم تا داده‌های این سطوح را از مدل global خوانده و به sub model اعمال کند (حالت Node Based) و برای حالت دوم، گزینه Create Load را انتخاب کرده و سطوحی که از مدل جدا شده است را به نرم‌افزار معرفی می‌کنیم تا فرآیند بهره‌گیری از داده‌های تحلیل قبل مورد استفاده قرار گیرد (حالت Surface Based). در بخش مشخص شده، درجات آزادی که لازم است اطلاعات آن مورد استفاده قرار گیرد را به نرم‌افزار وارد کنید (آشنایی با واحدها و درجات آزادی در آباکوس).
در ادامه، فرآیند مش‌بندی را انجام دهید (تکنیک‌های مش‌بندی در آباکوس) و سپس یک Job جدید تعریف کنید و به حل مسئله بپردازید. پس از حل می‌توانید کانتور تنشی مشابه شکل زیر مشاهده کنید. برای رسیدن به جواب، لازم است تا قطر حفره را تغییر دهید تا میزان تنش به تنش تسلیم برسد.
سلام اقای مهندس وقت بخیر
یه سوال دارم از خدمتتون
در کانتور تنش چه تنظیماتی انجام بدیم تا مثل کانتور نشان داده شده در بالا ماکزیمم و مینیمم تنش را در قمست پایینش نشون بده؟
با تشکر
سلام
مسیر Viewport –> Viewport Annotation Options در منوی اصلی ماژول Visualization را دنبال کنید؛ به تب Legend مراجعه و تیک گزینه show min/max Values را فعال کنید
موفق باشید . . .
سلام آقای مهندس
ایا امکان داره که برای هر بخش دلخواه از جسم کانتور تنشش را ببینیم؟ مثلا مخزنی مدل کردیم و میخواهیم تنها کانتورهای تنش در محدوده ای در محل سر مخزن داشته باشیم و تغییرات تنش در این قسمت را بفهمیمم
با تشکر فراوان
سلام
بله
شما میتونید در هر صفحه که دوست دارید کانتور تنش را مشاهده کنید
برای تعیین صفحه دلخواه باید در ماژول Visualization گزینه View Cut Manager را انتخاب کنید؛ در پنجرهای که باز میشه صفحه برش دلخواهتون را معرفی کنید و به کمک نوار لغزشی که در پایین پنجره روبروی Position قرار داره موقعیت این صفحه را تنظیم کنید
موفق باشید . . .
خیلی ممنون آقای مهندس لطف کردید
اگه بخواهم مقادیر تنشی که در بالای اباکوس به صورت ستونی نشون داده میشه هم فقط مربوط به همان بخش مورد نظر باشه، راهی وجود داره؟
به کمک ابزارهای موجود المانهایی که مدنظرتون نیست را حذف کنید، به شکل اتوماتیک اعداد کانتور محدود به المانهای باقیمانده میشه
موفق باشید . . .
سلام آقای مهندس
در بحث submodeling solid to solid ایا امکان داره قسمتی از جسم که میخواهیم بررسی کنیم از اتصال چند part باشه (مثلا بخشی از یک مخزن که نازل بهش متصله و اطراف نازل رینگ تقویت هست. در واقع این قسمت از جسم از اتصال 3 part تشکیل شده)؟
اگر امکان داره، اون وقت باید چه کار کرد؟
با تشکر فراوان از مطالب خوبتان
سلام
حتی در اینصورت هم شما مجبورید در ماژول Assembly قطعات را کنار هم مونتاژ کنید و از طریق قیود و شرایط مرزی قطعات را نسبت به هم مقید کنید (همان کاری که باید برای مدل کامل انجام دهید)
بعد از اعمال قیود و . . . شما با یک قطعه یکپارچه مواجه هستید و میتونید مثل بالا عمل کنید
سلام آقای مهندس، من در مورد این روش سوالی داشتم و اون هم اینه که اگر من قسمتی از مدلم که میخوام تحلیل در اون نقطه دقیق باشه رو کات کنم و در مرحله ی ASSEMBLY با قید TIE سطوحش رو به مدل GLOBAL بچسبونم و ادامه ی کار رو به صورت یک سیستم یکپارچه انجام بدم ایا بازم SUBMODELING محسوب میشه؟
سلام
خیر، به اون شکل دیگه نیازی به کات کردن نیست
پارتیشن بزنید و مش را هر چقدر مایل هستید ریز کنید!
سلام وقتتون بخیر
ببخشید من یه مدل تماس ترک 2D دارم که میخوام روش submodel بزنم.
تو قسمت برش زدنش مشکل دارم لطفا راهنمایی بفرمایید
مدل های 3D رو دیدم که plane میزنن ولی برای 2D باید چکار کنم؟!
سلام
sketch بکشید و از طریق sketch پارتیشن بزنید
بعد برای حذف کردن اون قسمت ها چکار کنم؟!
از ابزارهای موجود در جعبه ابزار Geometry Edit استفاده کنید
سلام جناب مهندس.وقت تون بخیر.
من ابتدا روش ساب مدل (سالید به سالید) رو برای یک ورق ساده امتحان کردم و بدون مشکل ران شد اما وقتی یک لوله رو مدل کردم تا بتونم از ساب مدل استفاده کنم هنگام ران کردن ساب مدل به این ارور برخوردم.ممنون میشم اگر منو راهنمایی کنید:
the driven integration point from facet 2,element 1671 for part instance pipe-1 does not belong to any element from the global model.check coordinates,submodel exterior telorance or absolute exterior tolerance.
مقادیر تلورانس ها رو تغییر دادم اما تفاوتی نداشت.
سلام
به نظر میرسه شما به ساب مدل خودتون قسمتی اضافه کرده باشید
آباکوس هم نمیتونه تشخیص بده که المان جدید معادل کدام المان در قطعه اصلی ست
از متن خطا که این برداشت میشه
با سلام و خسته نباشید خدمت استاد گرامی
یک پل کابلی شامل دو پایه اصلی و یه عرشه یکسره و تعدادی کابله که به خاطر وجود تقارن در مدلسازی و بارگزاری میتوان از امکانات تقارن استفاده کرد. تنها مشکلی که هستش در دو انتهای عرشه دو نوع تکیه گاه وجود داره. یکی مفصلی و یکی غلطکی. میشه از این روش برای تعریف تکیه گاه ها هم استفاده کرد؟ (چون تعداد قطعات و اتصالات زیاده مجبورم از امکانات تقارن استفاده کنم تا زمان تحلیل رو کم کنم.)
در صورتی که در مطلب بالا فرمودید که ابتدا باید از مدل اصلی ران گرفت و از نتایج ران در مدل جدید استفاده کرد.
با تشکر از مطالب بسیار مفیدتون
سلام
خیر چون شما در مدل اصلی باید شرط مرزی درستی داشته باشید تا نتایج بدرستی به submodel منتقل بشه
سلام.
برای استفاده از قابلیت ساب مدل آیا باید جزء مورد نظر که از قطعه اصلی جدا کرده‌ایم و در ساب مدل است باید در همان مختصاتی باشد که در قطعه اصلی هست؟ نمی‌شود اینکار را کرد که مثلا ساب مدل در مختصات متفاوتی باشد ولی با تعریف یک set در قطعه اصلی از ناحیه مورد نظر که قرار است در ساب مدل دقیق‌تر تحلیل بشه و معرفی آن set در ساب مدل تحلیل روی ساب مدل را انجام داد؟
مثلا فرض کنید یک قطعه به صورت شل مدل شده است تا مقطع بحرانی را تعیین کنیم و حال میخواهیم مقطع بحرانی را در ساب مدل به صورت سالید مدل کنیم و از اطلاعات تحلیل قطعه اصلی برای تحلیل دقیق‌تر ساب مدل استفاده کنیم. حال چون شل را نمی‌توان به سالید تبدیل کرد پس نمی‌توان ناحیه مورد نظر را از کات کردن مدل اصلی با حفظ مختصات به دست آورد و باید ناحیه مورد نظر را از اول به صورت سالید مدل کنیم. در اینصورت باید چیکار کرد؟
سلام
خیر؛ حتما باید در یک مختصات باشند
اگر ناحیه مورد نظرتون یک sketch خاص داره میتونید sketch را ذخیره کنید و در submodel با import کردن این sketch کار را پیش ببرید
در غیر اینصورت باید خودتون مدل solid را در همان مختصات ایجاد کنید
سلام وقت بخیر
1.بنده یه مدل t شکل را تحلیل مکانیکال روش انجام دادم حالا نصف مدل و نصف نتایج حاصل از تحلیل مدل کامل را احتیاج دارم ایا submdel گرفتن راهکار مناسبی براش هست؟
2.در این مدل از tie استفاده کردم صرفا بعد از cut کردن مدل tie مربوط به بخش های باقی مانده را انجام دهم کافیست؟
3.در تحلیل submodel به این one or more*tie dependent nodes have spesified boundary conditions.the boundary conditions
from these nodes will be transferred to the associated*tie independent nodes.the *tie dependent and independent nodes have been indefied node set warmnodeoverconboundtiemov.بر میخورم،لطفا راهنمایی بفرمایید.
با تشکر
با سلام. در صورتی که global model با حلگر explicit حل شده باشد و نیاز باشد submodel توسط حلگر استاندارد حل شود، در یک فرایند نورد که برای شکلدهی ورق چرخش به غلتک ها اعمال شده و شرایط مرزی اعمال شده در مدل گلوبال از نوع explicit بوده نیازمند تعریف شرایط مرزی و اینتراکشن های جدید در submodel طبق حلگر استاندارد هستیم یا که نه؟