این بخش دوم (از دو بخش) آموزش پلاستیسیته مواد و تحلیل شروع مجدد است.

پلاستیسیته مواد و تحلیل شروع مجدد – بخش ۱

لینک منبع

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

این بخش ۱ (از ۲) آموزش پلاستیسیته مواد و تحلیل شروع مجدد است.

پلاستیسیته مواد و تحلیل شروع مجدد – بخش ۱

<<بعدی (ج)  بخش ۲) | قبلی (الف)  مرور کلی) >>

خانه صفحه اصلی ویدئو آموزش

لینک منبع

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

این ویدئو از آموزش «پلاستیسیته مواد و تحلیل شروع مجدد» مروری بر قابلیت پلاستیسیته مواد و شروع مجدد در آباکوس ارائه می‌دهد. این آموزش بر اساس آموزش قبلی ساخته شده است.

۱. مدل‌سازی پلاستیسیته مواد

  • این آموزش بر پایه یک تحلیل قبلی از یک صفحه مسطح تحت بارگذاری خمشی بنا شده است، که در آن صفحه دارای خواص الاستیک بود و حداکثر تنش آن کمتر از تنش تسلیم فولاد تنظیم شده بود۱.
  • هدف جدید، تغییر این شبیه‌سازی برای گنجاندن رفتار پلاستیک ماده است۲.
  • داده‌های پلاستیسیته: نرم‌افزار Abaqus انتظار دارد داده‌های پلاستیسیته به‌صورت تنش تسلیم واقعی (True Yield Stress) و کرنش پلاستیکی واقعی (True Plastic Strain) وارد شوند۳.

  • نقطه شروع: نقطه اول داده‌ها، تنش تسلیم اولیه را نشان می‌دهد (حد الاستیک ماده)، بنابراین مقدار تغییر شکل پلاستیکی در این نقطه باید صفر باشد۴.

  • آزادسازی بار: در پایان مرحله بارگذاری، بار آزاد می‌شود۵. این کار باعث می‌شود که صفحه تغییر شکل الاستیک خود را بازیابی کند، اما تغییر شکل پلاستیکی باقی خواهد ماند و هرگز بازیابی نمی‌شود۶.


۲. تحلیل راه‌اندازی مجدد

  • این آموزش همچنین نحوه راه‌اندازی تحلیل دوباره (Restart Analysis) در نرم‌افزار Abaqus را نشان می‌دهد۷. این روش معمولاً برای ادامه یک تحلیل متوقف شده یا اعمال مراحل جدید بارگذاری پس از رسیدن به یک حالت خاص (مانند تغییر شکل پلاستیک) استفاده می‌شود.

کلمات کلیدی

Abaqus، پلاستیسیته مواد، پلاستیک، تحلیل راه‌اندازی مجدد، تنش تسلیم، کرنش پلاستیک، بارگذاری خمشی.

لینک منبع

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

این بخش دوم (از دو بخش) آموزش قیدهای گره‌ای (مثال ساختار ساندویچی) است.

اعمال قیدها، بارگذاری و تحلیل سازه ساندویچی

پس از مونتاژ دقیق لایه‌های سازه ساندویچی، برای شبیه‌سازی اتصال قوی بین آن‌ها و اجرای تحلیل مکانیکی، مراحل زیر باید در ماژول‌های Interaction و Load دنبال شوند.

۱. تعریف قیدهای تنگ (Tie Constraints)

برای اتصال صفحات نازک به هسته ضخیم، از قیدهای تنگ استفاده می‌شود که حرکت گره‌های سطح “برده” را به سطح “اصلی” محدود می‌کند.

  1. قید اول (هسته به لایه پایینی):
    • یک قید تنگ با نام “Tie-1” در ماژول Interaction ایجاد می‌شود.
    • سطح اصلی (Master): سطح بالایی لایه هسته (Core Layer).
    • سطح برده (Slave): سطح پایینی لایه بالایی (Top Layer).
  2. قید دوم (هسته به لایه بالایی):
    • یک قید تنگ دیگر برای اتصال لایه پایینی به هسته تعریف می‌شود.
    • سطح اصلی (Master): سطح پایینی لایه هسته.
    • سطح برده (Slave): سطح بالایی لایه پایینی (Bottom Layer).

توجه: هسته به عنوان سطح اصلی انتخاب می‌شود زیرا ضخیم‌تر است، هرچند Abaqus اغلب به صورت خودکار سطح ضخیم‌تر را به عنوان اصلی تشخیص می‌دهد.


۲. بارگذاری و شرایط مرزی

  1. شرایط مرزی (Boundary Conditions):
    • یک شرایط مرزی پین (Pinned) در ماژول Load ایجاد و به گره‌های انتهای ثابت سازه اعمال می‌شود.
    • این شرایط حرکت در جهات X و Y را محدود می‌کند (U1=U2=0).
  2. اعمال بار متمرکز (Concentrated Force):
    • یک بار متمرکز به صورت عمودی (در جهت Z) به لبه آزاد هسته (جایی که لایه‌ها به هم متصل می‌شوند) اعمال می‌شود.
    • یک مجموعه نقطه (Point Set) روی لبه انتهایی هسته (به غیر از گوشه‌ها) ایجاد می‌شود.
    • نیروی منفی ۱۰۰۰ نیوتن (به سمت پایین) به این گره‌ها در جهت CF3 (جهت Z) اعمال می‌شود.

۳. تنظیم خروجی‌های تاریخچه و نتایج

از آنجایی که تحلیل می‌تواند جابجایی‌های کمی داشته باشد، لازم است خروجی‌های تاریخچه (History Outputs) برای بررسی دقیق تغییر شکل‌ها تعریف شوند.

  1. تعریف خروجی جابجایی:
    • دو مجموعه نقطه مجزا (یکی برای لایه هسته و دیگری برای لایه پایینی) در انتهای آزاد سازه ایجاد می‌شود.
    • دو درخواست خروجی تاریخچه جدید با نام‌های “جابجایی ۱” و “جابجایی ۲” برای این مجموعه‌ها تعریف می‌شود.
    • متغیر خروجی: UT (جابجایی‌های کلی، به‌ویژه در جهت U3).
  2. بررسی نتایج:
    • پس از اجرای تحلیل (Job)، می‌توان فایل نتایج (job.odb) را باز کرد.
    • با توجه به اینکه بار نسبتاً کم است، تغییر شکل اولیه ممکن است ناچیز باشد، بنابراین ممکن است لازم باشد عامل تغییر شکل (Deformation Scale Factor) در ماژول Visualization افزایش یابد.
    • برای مقایسه جابجایی هسته و لایه پایینی، داده‌های XY خروجی‌های تاریخچه را می‌توان ذخیره و گزارش‌گیری کرد تا جابجایی‌ها به صورت نمودار مقایسه شوند.

کلمات کلیدی

Abaqus CAE، قید تنگ، Tie Constraints، سازه ساندویچی، بار متمرکز، شرایط مرزی پین، خروجی تاریخچه، جابجایی، عامل تغییر شکل.

لینک منبع

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

این بخش ۱ (از ۲) آموزش محدودیت‌های گره‌ای (مثال ساختار ساندویچی) است.

مدل‌سازی اولیه و مونتاژ سازه ساندویچی

برای شروع شبیه‌سازی سازه ساندویچی، که شامل دو لایه نازک (صفحات) و یک لایه ضخیم (هسته) است، مراحل زیر در ماژول‌های Part و Assembly دنبال می‌شود:

۱. ایجاد قطعات (Parts)

در ماژول Part، سه قطعه اصلی سازه به صورت جامد سه‌بعدی قابل تغییر شکل با ویژگی پایه اکستروژن (Extrusion) ایجاد می‌شوند:

  1. لایه بالایی (Top Layer): یک قطعه جدید با نام “TopLayer” با اندازه تقریبی ۲ ایجاد می‌شود.
  2. لایه هسته (Core Layer): قطعه‌ای به نام “CoreLayer” ایجاد می‌شود. طراحی این قطعه با استفاده از ابزارهای رسم مستطیل و افزودن بُعد انجام می‌شود و ممکن است شامل برش سوراخ‌های مستطیلی باشد.
  3. لایه پایینی (Bottom Layer): (این قطعه برای تکمیل سازه مورد نیاز است و مدل‌سازی آن مشابه سایر لایه‌ها انجام می‌شود.)

۲. مونتاژ و موقعیت‌یابی (Assembly and Positioning)

در ماژول Assembly، نمونه‌هایی (Instances) از قطعات ایجاد می‌شوند. برای قرار دادن دقیق قطعات روی یکدیگر از ابزار قید سطح به سطح (Face-to-Face Constraints) استفاده می‌شود تا موقعیت اولیه آن‌ها تنظیم گردد:

  1. هم‌راستاسازی و اتصال لایه‌ها:
    • از قیدهای رو در رو برای قرار دادن نمونه لایه بالایی بر روی نمونه لایه هسته استفاده می‌شود.
    • این کار با انتخاب سطوح مشترک و تنظیم فاصله بین دو سطح به صفر انجام می‌گیرد تا اطمینان حاصل شود که سطوح اتصال کاملاً بر هم منطبق شده‌اند.
    • همین فرآیند برای قرار دادن لایه پایینی در زیر لایه هسته تکرار می‌شود.
  2. مشاهده قطعات پنهان:
    • در صورتی که لایه‌های دیگر، یک نقطه یا سطح خاص در هسته را بپوشانند، برای انتخاب آن، می‌توان از نوار ابزار نمایش گروه (Display Group) استفاده کرد.

کلمات کلیدی

Abaqus CAE، سازه ساندویچی، لایه هسته، لایه بالایی، اکستروژن جامد سه‌بعدی، مونتاژ، قید سطح به سطح، موقعیت‌یابی، Tie Constraints.

<<بعدی (ج)  بخش ۲) | قبلی (الف)  مرور کلی) >>

خانه صفحه اصلی ویدئو آموزش

لینک منبع

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

این ویدیو از « محدودیت‌های گره‌ای (مثال ساختار ساندویچی) – مرور کلی»این آموزش، مروری بر استفاده از قیدهای اتصال برای مدل‌سازی قطعات متصل ارائه می‌دهد.

قیدهای تنگ (Tie Constraints) در Abaqus

قیدهای تنگ (Tie Constraints) ابزاری قدرتمند در Abaqus هستند که برای شبیه‌سازی اتصال قوی و دائمی بین دو ناحیه از مدل به کار می‌روند، به‌ویژه زمانی که دو قسمت چسبیده‌اند، پرچ شده‌اند، جوش داده شده‌اند یا با روش‌های مشابه به هم متصل شده‌اند.

۱. ماهیت و عملکرد قید تنگ

  • هدف: شبیه‌سازی اتصالی که می‌تواند بارهای مکانیکی، حرارتی، فشارهای سیال و پتانسیل‌های الکتریکی را منتقل کند.
  • روش عملکرد: هر گره (Node) روی سطح برده (Slave) به حرکت نزدیک‌ترین گره روی سطح اصلی (Master) محدود می‌شود.
  • درجات آزادی: این محدودیت، درجات آزادی انتقالی و چرخشی گره‌های برده را حذف کرده و آن‌ها را به گره‌های اصلی وابسته می‌کند.

۲. مزایای استفاده از قیدهای تنگ

  • مدل‌سازی اتصالات: این قیدها جایگزینی ساده‌تر برای مدل‌سازی جزئیات فیزیکی چسب یا جوش هستند و صرفاً وجود اتصال را نشان می‌دهند.
  • اتصال مش‌ها: محدودیت‌های تنگ امکان اتصال اجزایی که با چگالی‌های مش (Mesh Densities) متفاوت مش‌بندی شده‌اند را فراهم می‌آورد. این امر به‌ویژه زمانی مفید است که هندسه‌های بسیار متفاوت (مانند نازک و ضخیم) به یکدیگر متصل می‌شوند. Abaqus به‌طور خودکار این قیدها را در صورت همپوشانی مش‌های مختلف در یک قطعه ایجاد می‌کند.

۳. مثال سازه ساندویچی (Sandwich Structure)

برای نمایش قیدهای تنگ، از یک سازه‌ ساندویچی استفاده می‌شود:

  • ساختار: این سازه از دو صفحه نازک و یک هسته ضخیم بین آن‌ها تشکیل شده است.
  • تمرکز تحلیل: هدف این آموزش بر فرآیند استفاده از قیدهای تنگ برای اتصال صفحات به هسته است، نه بر روی ابعاد دقیق یا تحلیل مکانیکی سازه. قیدهای تنگ تضمین می‌کنند که حرکت صفحات نازک با هسته ضخیم در سطح مشترک آن‌ها هماهنگ باشد.

کلمات کلیدی

Abaqus، قید تنگ، Tie Constraints، اتصال مکانیکی، جوش، چسبندگی، سازه ساندویچی، مش‌بندی، اتصال مش‌های مختلف

لینک منبع

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

این ویدئو از آموزش «مدل‌سازی تماس (روش تماس عمومی)» مروری بر مسئله مدل‌سازی تماس مورد مطالعه ارائه می‌دهد و استراتژی راه‌حلی را که اتخاذ خواهد شد، مورد بحث قرار می‌دهد.

قیدهای تنگ (Tie Constraints) در Abaqus

قیدهای تنگ (Tie Constraints) ابزاری قدرتمند در Abaqus هستند که برای شبیه‌سازی اتصال قوی و دائمی بین دو ناحیه از مدل به کار می‌روند، به‌ویژه زمانی که دو قسمت چسبیده‌اند، پرچ شده‌اند، جوش داده شده‌اند یا با روش‌های مشابه به هم متصل شده‌اند.

۱. ماهیت و عملکرد قید تنگ

  • هدف: شبیه‌سازی اتصالی که می‌تواند بارهای مکانیکی، حرارتی، فشارهای سیال و پتانسیل‌های الکتریکی را منتقل کند.
  • روش عملکرد: هر گره (Node) روی سطح برده (Slave) به حرکت نزدیک‌ترین گره روی سطح اصلی (Master) محدود می‌شود.
  • درجات آزادی: این محدودیت، درجات آزادی انتقالی و چرخشی گره‌های برده را حذف کرده و آن‌ها را به گره‌های اصلی وابسته می‌کند.

۲. مزایای استفاده از قیدهای تنگ

  • مدل‌سازی اتصالات: این قیدها جایگزینی ساده‌تر برای مدل‌سازی جزئیات فیزیکی چسب یا جوش هستند و صرفاً وجود اتصال را نشان می‌دهند.
  • اتصال مش‌ها: محدودیت‌های تنگ امکان اتصال اجزایی که با چگالی‌های مش (Mesh Densities) متفاوت مش‌بندی شده‌اند را فراهم می‌آورد. این امر به‌ویژه زمانی مفید است که هندسه‌های بسیار متفاوت (مانند نازک و ضخیم) به یکدیگر متصل می‌شوند. Abaqus به‌طور خودکار این قیدها را در صورت همپوشانی مش‌های مختلف در یک قطعه ایجاد می‌کند.

۳. مثال سازه ساندویچی (Sandwich Structure)

برای نمایش قیدهای تنگ، از یک سازه‌ ساندویچی استفاده می‌شود:

  • ساختار: این سازه از دو صفحه نازک و یک هسته ضخیم بین آن‌ها تشکیل شده است.
  • تمرکز تحلیل: هدف این آموزش بر فرآیند استفاده از قیدهای تنگ برای اتصال صفحات به هسته است، نه بر روی ابعاد دقیق یا تحلیل مکانیکی سازه. قیدهای تنگ تضمین می‌کنند که حرکت صفحات نازک با هسته ضخیم در سطح مشترک آن‌ها هماهنگ باشد.

کلمات کلیدی

Abaqus، قید تنگ، Tie Constraints، اتصال مکانیکی، جوش، چسبندگی، سازه ساندویچی، مش‌بندی

لینک منبع

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

این بخش ۱ (از ۱) از آموزش مدل‌سازی تماس (روش تماس عمومی) است.

کلمات کلیدی: Abaqus، تماس عمومی، General Contact، مدل‌سازی تماس، تعامل، اصطکاک، جفت‌های تماس


مدل‌سازی تماس با روش تماس عمومی (General Contact)

روش تماس عمومی (General Contact) در Abaqus یک جایگزین ساده‌تر و کارآمدتر برای روش جفت‌های تماس برای تعریف تعاملات بین سطوح یک مجموعه مونتاژی است. در این روش، به جای تعریف جفت‌های مستر-اسلیو (Master-Slave)، یک قانون کلی برای کل مدل تعریف می‌شود.

۱. تعریف ویژگی‌های تعامل

پیش از تعریف خود تماس، باید ویژگی‌های تعامل (Interaction Properties) را که شامل رفتار عمودی (Normal) و مماسی (Tangential) سطوح در تماس است، تعریف کنیم.

  • اصطکاک (Friction) – رفتار مماسی:
    • یک ویژگی تعامل با نام “Friction” تعریف می‌شود.
    • فرمول‌بندی سایش (Tangential Behavior) آن بر روی جریمه (Penalty) با ضریب سایش ۰.۱ تنظیم می‌شود.
  • بدون اصطکاک (Frictionless) – رفتار مماسی:
    • یک ویژگی تعامل با نام “Frictionless” تعریف می‌شود.
    • رفتار مماسی (Tangential Behavior) آن بر روی بدون اصطکاک (Frictionless) تنظیم می‌شود.

۲. تعریف تماس عمومی

به جای استفاده از روش جفت‌های تماس (که قبلاً در مدل با دو تعامل تعریف شده بود)، از روش تماس عمومی استفاده می‌شود:

  1. ایجاد تعامل: در ماژول Interaction، یک تعامل جدید با نام “General Contact” ایجاد می‌شود.
  2. نوع تماس: نوع آن را General Contact (Explicit/Standard) انتخاب می‌کنیم.
  3. انتخاب سطوح: در پنجره ویرایش تعامل، گزینه پیش‌فرض “All with Self” انتخاب می‌شود. این گزینه به نرم‌افزار اجازه می‌دهد تا تعامل بین تمامی سطوح موجود در مدل را به صورت خودکار شناسایی و مدل‌سازی کند.
  4. اختصاص ویژگی: ویژگی تعامل “Frictionless” به صورت پیش‌فرض به تماس عمومی اختصاص داده می‌شود.

۳. بررسی نتایج تماس

برای بررسی نتایج تحلیل تماس، باید متغیرهای خروجی مناسب را انتخاب کرد.

  • فشار تماس (Contact Pressure): این متغیر با عنوان CPRESS مشخص می‌شود.
  • تنش برشی اصطکاکی (Frictional Shear Stress): در مسائل با اصطکاک، این تنش‌ها در پایگاه داده نتایج ذخیره می‌شوند و شامل CSHEAR1 و CSHEAR2 (تنش‌های برشی اصطکاکی عمود بر هم) هستند.

نکته: در روش تماس عمومی، مدیریت تعامل بین پلانک (Plank) و بلوک منحنی به خوبی توسط Abaqus انجام می‌شود، زیرا این روش نیازی به تعریف دستی جفت‌های مستر-اسلیو ندارد.


لینک منبع

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

این بخش ۲ (از ۲) آموزش مدل‌سازی تماس (روش جفت‌های تماس) است.

لینک منبع

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

این بخش ۱ (از ۲) آموزش مدل‌سازی تماس (روش جفت‌های تماس) است.

کلمات کلیدی: Abaqus، مدل‌سازی تماس، قید سطح به سطح، مونتاژ، فولاد، آلومینیوم، تحلیل غیرخطی


مدل‌سازی تماس و مونتاژ قطعات در Abaqus CAE

تحلیل شبیه‌سازی تماس (Contact Simulation) شامل مدل‌سازی سه قطعه قابل تغییر شکل سه‌بعدی و تعریف خواص مواد و موقعیت‌های نسبی آن‌ها در محیط Abaqus CAE است۱۱۱۱۱.

۱. ایجاد قطعات (Parts)

سه قطعه سه‌بعدی از نوع اکستروژن جامد قابل تغییر شکل ساخته می‌شوند۲۲۲۲۲۲:

  • پلانک (Plank): یک قطعه ساده با استفاده از ابزار رسم خط طراحی شده است۳۳۳۳.

  • بلوک منحنی (Curved Block): با استفاده از ترکیب یک دایره و یک مستطیل و برش قسمت‌های اضافی، یک پروفیل منحنی ایجاد می‌شود۴.

  • بلوک مستطیلی (Rectangular Block): یک اکستروژن ساده مستطیلی۵.


۲. تعریف مواد و مقاطع (Materials and Sections)

دو ماده برای این قطعات تعریف شده و سپس مقاطع متناظر به آن‌ها اختصاص داده می‌شوند۶۶۶۶۶۶۶۶۶۶۶۶۶۶۶۶:

ماده چگالی مدول یانگ نسبت پواسون قطعه اختصاص‌یافته
فولاد (AISI-10005) ۷۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب ۷

۲۰۰ گیگاپاسکال ۸

۰.۲۹ ۹

بلوک منحنی و بلوک مستطیلی ۱۰

آلومینیوم (۲۰۲۴ T3) ۲۷۷۰ کیلوگرم بر متر مکعب ۱۱

۷۳.۱ گیگاپاسکال ۱۲

۰.۳۳ ۱۳

پلانک ۱۴


۳. مونتاژ و موقعیت‌یابی (Assembly and Positioning)

در ماژول Assembly، نمونه‌های وابسته از قطعات ایجاد می‌شوند۱۵. برای تنظیم موقعیت دقیق قطعات نسبت به یکدیگر از ابزار قید سطح به سطح (Surface-to-Surface Constraint) استفاده می‌شود:

  1. جابجایی عمودی (Z-axis): سطح زیرین بلوک منحنی و سطح پایینی پلانک با فاصله ۲۵ متر هم‌راستا می‌شوند.
  2. جابجایی افقی (X-axis): از قید سطح (Face Constraint) برای هم‌راستا کردن سطح کناری قطعات و جابجایی آن‌ها در امتداد محور X استفاده می‌شود. در این مدل، یک جابجایی منفی ۳۰ متر برای اصلاح موقعیت اولیه بلوک منحنی اعمال شده است.
  3. افزودن قطعه سوم: در نهایت، بلوک مستطیلی نیز به مجموعه اضافه می‌شود.

۴. تعریف مراحل تحلیل (Analysis Steps)

برای انجام تحلیل تماس، سه مرحله در نظر گرفته شده است:

  • مرحله ابتدایی (Initial): تنظیمات اولیه.
  • مرحله ایجاد تماس (Contact Creation): این مرحله جداگانه برای تنظیم اولیه تماس و آماده‌سازی شرایط مرزی ضروری است.
  • مرحله اعمال نیرو (Force Application): اعمال بارهای نهایی.

وجود یک مرحله جداگانه برای ایجاد تماس به دلیل ماهیت غیرخطی و گسسته بودن تماس است تا از تکرارهای شدید ناپیوستگی در تحلیل جلوگیری شود.

لینک منبع

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