شروع کار با Abaqus – ایجاد یک قطعه (c)

این ویدیو از مجموعه «شروع کار» فرآیند ساخت قطعه را با استفاده از مثال پایه هالتر نشان می‌دهد.

ویدئو:

عنوان: آموزش جامع آباکوس: ایجاد مدل سه‌بعدی و تعریف قطعات

مقدمه

نرم‌افزار آباکوس (Abaqus) یکی از قدرتمندترین ابزارهای شبیه‌سازی و تحلیل المان محدود (FEA) است که به مهندسان امکان می‌دهد رفتار پیچیده سازه‌ها و سیستم‌ها را تحت بارهای مختلف پیش‌بینی کنند. این مقاله، راهنمایی گام‌به‌گام برای شروع کار با آباکوس، شامل ایجاد یک مدل جدید و تعریف قطعات سه‌بعدی را ارائه می‌دهد.

۱. ایجاد پایگاه داده مدل جدید در آباکوس

برای شروع، اولین گام ایجاد یک پایگاه داده مدل جدید است. به منوی “File” بروید و روی “New Model Database” کلیک کنید۱. در این مرحله، باید نوع مدل خود را انتخاب کنید. دو گزینه اصلی وجود دارد:

  • Standard Explicit Model (مدل استاندارد صریح): این گزینه برای تحلیل‌های استاتیک ساده، جایی که نیروها و بارها بر روی جسم در حال تعادل شبیه‌سازی می‌شوند، مناسب است۲۲۲۲. همچنین برای تحلیل‌های دینامیکی که شامل بارگذاری آنی و بررسی رفتار گذرا و تغییر توزیع تنش در طول زمان هستند، مانند سقوط یک شیء، استفاده می‌شود۳.

  • CFD Model (مدل CFD): این گزینه برای دینامیک سیالات محاسباتی است و در صورتی که با سیالات سر و کار نداشته باشید، نیازی به انتخاب آن نیست۴.

۲. آشنایی با پایگاه داده مدل و ماژول‌ها

در سمت چپ رابط کاربری آباکوس، “Model Database” را مشاهده خواهید کرد۵. پایگاه داده مدل شامل مدل‌های مختلفی است و هر مدل از ماژول‌های متفاوتی مانند قطعات (parts)، مواد (materials)، مقاطع (sections) و غیره تشکیل شده است۶. هر شبیه‌سازی که ایجاد می‌کنید، درون یک مدل قرار می‌گیرد و این مدل تمامی اطلاعات مورد نیاز آباکوس برای اجرای شبیه‌سازی را در خود جای می‌دهد۷.

یکی از ویژگی‌های مفید آباکوس، امکان ایجاد چندین مدل در یک پایگاه داده مدل است۸. این قابلیت به شما اجازه می‌دهد تا پس از تنظیم کامل یک مدل، در صورت نیاز به تغییر یک جنبه خاص، با راست‌کلیک بر روی مدل و انتخاب “Copy Model”، یک کپی از آن ایجاد کنید و تغییرات مورد نظر را اعمال و شبیه‌سازی جدید را اجرا کنید۹.

آباکوس به طور پیش‌فرض مدل را “Model-1” نامگذاری می‌کند۱۰. برای تغییر نام به یک نام توصیفی‌تر (مثلاً “Barbell Stand Model”)، می‌توانید روی “Model-1” راست‌کلیک کرده و گزینه “Rename” را انتخاب کنید۱۱.

۳. ایجاد قطعات (Parts) در آباکوس

بخوانید  شروع کار با Abaqus - واحدها در Abaqus (d)

اولین ماژولی که باید بررسی کنیم، ماژول “Parts” است۱۲. این ماژول جایی است که هندسه سه‌بعدی قطعه را ایجاد می‌کنید۱۳. اگر قبلاً با نرم‌افزارهای CAD مانند CATIA یا SolidWorks کار کرده باشید، با مفهوم ایجاد قطعات آشنایی دارید۱۴. آباکوس در برخی جهات مشابه سایر نرم‌افزارها عمل می‌کند، اما تفاوت اصلی در این است که هنگام ایجاد یک قطعه، باید نوع تحلیلی را که روی آن انجام خواهید داد، مشخص کنید۱۵.

برای شروع ایجاد قطعه، روی “Parts” دوبار کلیک کنید۱۶. پنجره “Create Part” ظاهر می‌شود۱۷. در اینجا، نام قطعه را (مثلاً “Barbell Stand”) وارد کنید۱۸.

در بخش “Modeling Space”، گزینه “3D” را انتخاب کنید، زیرا در حال مدل‌سازی یک شیء سه‌بعدی هستیم۱۹۱۹۱۹. اگر قصد انجام تحلیل دوبعدی (مانند تحلیل صفحه‌ای، پوسته‌ای یا خرپا) را داشتید که فقط محورهای X و Y را شامل می‌شود و عمق ندارد، باید گزینه “2D Planar” را انتخاب می‌کردید۲۰.

در بخش “Type”، گزینه “Deformable” (شکل‌پذیر) را انتخاب کنید۲۱. حتی اگر قطعه شما (مثل یک هالتر فولادی) بسیار محکم باشد، فولاد نیز تحت بار تغییر شکل می‌دهد، بنابراین انتخاب “Deformable” اهمیت دارد۲۲.

در بخش “Base Feature”، گزینه “Solid” (جامد) را انتخاب کنید۲۳۲۳۲۳۲۳. گزینه‌های دیگر شامل “Shell” (برای مدل‌سازی بدنه‌های خارجی مانند بدنه هواپیما) و “Wire” (برای تحلیل خرپا) هستند که کاربردهای خاص خود را دارند۲۴.

در قسمت “Extrusion”، روش “Extrusion” را انتخاب کنید۲۵. این روش، رایج‌ترین روش ایجاد شکل سه‌بعدی در نرم‌افزارهای CAD است و شامل ایجاد یک طرح دوبعدی (sketch) و سپس اعمال عمق به آن برای ساخت یک شیء سه‌بعدی است۲۶. گزینه‌های دیگر مانند “Revolve” (برای اجسامی مانند دیسک) نیز موجود است، اما در این مورد خاص، “Extrusion” مناسب‌تر است۲۷.

“Approximate size” (اندازه تقریبی) به آباکوس ایده‌ای کلی از ابعاد قطعه شما می‌دهد تا بتواند شبکه اولیه را با اندازه مناسبی تنظیم کند و نیاز به بزرگ‌نمایی یا کوچک‌نمایی زیاد را کاهش دهد۲۸. می‌توانید عددی مانند “۵” را وارد کنید که در محدوده اندازه هالتر (حدود ۱.۵ متر) باشد۲۹. سپس روی “Continue” کلیک کنید۳۰.

۴. محیط Sketcher و ترسیم طرح اولیه

بخوانید  شروع کار با آباکوس - مرور کلی (a)

پس از کلیک بر روی “Continue”، وارد پنجره “Sketcher” خواهید شد۳۱. این یک رابط کاربری دوبعدی است که به شما امکان می‌دهد طرح اولیه قطعه خود را ترسیم کنید. می‌توانید با چرخ ماوس بزرگ‌نمایی و کوچک‌نمایی کنید۳۲. نوار ابزار سمت چپ با توجه به ماژولی که در آن قرار دارید، تغییر می‌کند و ابزارهای مورد نیاز را در اختیار شما قرار می‌دهد۳۳.

برای شروع ترسیم، روی ابزار “Create Connected Lines” (ایجاد خطوط متصل) کلیک کنید۳۴. از مبدا شروع کنید و یک طرح اولیه تقریبی از شکل مورد نظر (مانند پایه هالتر) بدون ابعادگذاری دقیق ترسیم کنید۳۵. آباکوس به شما کمک می‌کند تا یک طرح بسته (closed sketch) ایجاد کنید، که برای عملیات اکستروژن ضروری است۳۶.

۵. اعمال قیدها (Constraints)

آباکوس به طور خودکار برخی قیدها (مانند افقی (H) و عمودی (V)) را هنگام ترسیم اعمال می‌کند۳۷. با این حال، برای اطمینان از دقت طرح، باید قیدهای بیشتری را به صورت دستی اضافه کنید۳۸۳۸۳۸۳۸.

برای مثال، برای برابر کردن طول دو پاره خط عمودی، به ابزار “Constraints” بروید و روی “Add Constraint” کلیک کنید۳۹. سپس “Equal Length” (طول مساوی) را انتخاب کنید۴۰. آباکوس از شما می‌خواهد خطوط مورد نظر را انتخاب کنید. با نگه داشتن کلید “Shift” و کلیک بر روی دو پاره خط مورد نظر، هر دو انتخاب می‌شوند۴۱. سپس روی “Done” کلیک کنید تا قید اعمال شود۴۲.

۶. ابعادگذاری (Dimensioning)

پس از اعمال قیدها، نوبت به ابعادگذاری طرح می‌رسد۴۳. روی ابزار “Add Dimension” (افزودن بُعد) کلیک کنید۴۴. آباکوس از شما می‌خواهد که موجودیت مورد نظر را برای ابعادگذاری انتخاب کنید۴۵.

برای مثال، برای تعیین ارتفاع کلی پایه هالتر، روی دو نقطه انتهایی خط عمودی کلیک کنید. با حرکت ماوس، می‌توانید نوع ابعاد (افقی، عمودی، یا فاصله بین دو نقطه) را تغییر دهید۴۶. پس از کلیک سوم، می‌توانید مقدار بُعد (مثلاً ۱.۵) را در پایین صفحه وارد کنید۴۷. اگر طرح شما پس از ابعادگذاری نامنظم شد، می‌توانید با رفتن به “Edit” و انتخاب “Undo” یا با فشردن “Ctrl+Z” آن را لغو کنید و دوباره ابعادگذاری را با دقت بیشتری انجام دهید۴۸.

توجه داشته باشید که اگر بخش‌هایی از طرح را با قید “Equal Length” محدود کرده باشید، با تغییر ابعاد یک بخش، بخش‌های دیگر که به آن مقید شده‌اند نیز به طور خودکار تغییر می‌کنند۴۹.

پس از اتمام ابعادگذاری دقیق طرح طبق شماتیک ۵۰، ممکن است طرح روی صفحه نمایش کوچک به نظر برسد. می‌توانید با کلیک بر روی دکمه “Autofit View” یا “Display Autfit” (بسته به نسخه آباکوس) در رابط کاربری، طرح را متناسب با صفحه نمایش خود بزرگ کنید تا دید بهتری داشته باشید۵۱.

۷. تکمیل اکستروژن

بخوانید  شروع کار با Abaqus - چرخش نما و تنظیم خودکار نما (e)

پس از اطمینان از صحت طرح و ابعادگذاری، علامت ضربدر قرمز را بزنید تا روند ابعادگذاری لغو شود۵۲. سپس، در جایی که آباکوس از شما می‌خواهد “Done” را کلیک کنید، این کار را انجام دهید۵۳. این شما را به پنجره “Edit Base Extrusion” (ویرایش اکستروژن پایه) می‌برد۵۴.

در این مرحله، باید عمق اکستروژن را برای تبدیل طرح دوبعدی به یک شیء سه‌بعدی وارد کنید۵۵. طبق شماتیک، می‌توانید عمق را “۰.۱” وارد کنید۵۶. در نهایت، روی “OK” کلیک کنید تا آباکوس مدل سه‌بعدی قطعه شما را ترسیم کند.

کلمات کلیدی مقاله:

  • آباکوس Abaqus
  • ایجاد مدل Abaqus
  • مدل استاندارد صریح Standard Explicit Model
  • پایگاه داده مدل Model Database
  • ماژول قطعات Parts module
  • هندسه سه‌بعدی 3D geometry
  • تحلیل المان محدود FEA
  • شبیه‌سازی Abaqus
  • Sketcher Abaqus
  • قیدگذاری Constraints
  • ابعادگذاری Dimensioning
  • اکستروژن Extrusion
  • تحلیل استاتیک Static analysis
  • تحلیل دینامیکی Dynamic analysis
  • CAD
  • Deformable
  • Solid part
  • Barbell Stand Model

لینک منبع

برای مشاهده لینک باید از VPN استفاده نمایید و در سایت 3DEXPERIENCE ثبت نام نمایید

<< قبلی (ایجاد مدل) | بعدی (واحدها در Abaqus) >>

/توسط