Long-duration response of a submerged cylinder to an underwater explosion

این مثال نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از آباکوس برای پیش‌بینی پاسخ بلندمدت سازه‌های غوطه‌وری که تحت بارگذاری موج ناشی از انفجار زیر آب ( UNDEX ) قرار دارند، استفاده کرد.

در این صفحه بحث می‌شود:

شرح مسئله و هندسه
مدل
کوپلینگ سیال-سازه و بارگذاری موج ضربه‌ای
نتایج و بحث
فایل‌های ورودی
منابع
ارقام

تأکید بر حرکات دینامیکی سازه، طبیعتاً منجر به استفاده از تیرها برای مدل‌سازی سازه، به جای المان‌های صلب یا پوسته‌ای، می‌شود. این دسته از مسائل با حرکات دینامیکی سازه در سرعت‌هایی بسیار کندتر از سرعت موج آکوستیک در سیال مشخص می‌شوند، به طوری که سیال را می‌توان به عنوان یک محیط تراکم‌ناپذیر مدل‌سازی کرد. مفهوم مدل‌سازی سیال به این روش، کاهش تأثیر آن بر سازه به یک “جرم اضافه” بر تیر است.

امواج فشار کروی مرتبط با انفجار زیر آب ( UNDEX ) با دو مرحله مجزا مشخص می‌شوند. مرحله اول، که بسیار کوتاه است، موج اولیه تولید شده توسط انفجار است. این مرحله شامل افزایش بسیار شدید به مقدار فشار مشخص و به دنبال آن کاهش تدریجی‌تر است. در مرحله دوم بارگذاری، گاز تولید شده توسط ماده منفجره تا حداکثر حجم منبسط می‌شود، که در آن فشار سیال اطراف، آن را به سمت خود بازمی‌گرداند. در یک حجم حداقلی، سیستم گاز و سیال یک پالس فشار دیگر منتشر می‌کند و حباب گاز دوباره منبسط می‌شود. این فرآیند ممکن است بارها تکرار شود و باعث ایجاد چندین پالس فشار شود. همانطور که حباب گاز نوسان می‌کند، تحت تأثیر شناوری نیز عمل می‌کند و باعث حرکت ناپایدار در خلاف جهت نیروی جاذبه می‌شود.


  • iw_exa_whip_std.inp

    تحلیل Abaqus/Standard از یک استوانه غوطه‌ور
    تحت اثر موج ضربه‌ای
    UNDEX.

  • iw_exa_whip_xpl.inp

    تحلیل صریح Abaqus/Explicit از یک استوانه
    غوطه‌ور تحت اثر موج ضربه‌ای
    UNDEX.

Coupled acoustic-structural analysis of a pick-up truck

این مثال، حل میدان آکوستیک در مجاورت یک صدا خفه کن در هوا ناشی از ارتعاشات پوسته صدا خفه کن را نشان می‌دهد. محاسبات دینامیکی حالت پایدار و گذرا با استفاده از هر دو روش برهمکنش آکوستیک-جامد کاملاً کوپل شده و کوپل شده متوالی در Abaqus انجام می‌شوند. در حالت کوپل شده کامل، محیط جامد صدا خفه کن مستقیماً در یک تحلیل به هوای محصور و اطراف کوپل می‌شود. در حالت کوپل شده متوالی، ارتعاشات صدا خفه کن مستقل از اثرات بارگذاری هوای اطراف در نظر گرفته می‌شوند، در حالی که ارتعاشات آکوستیک هوای اطراف توسط حرکت صدا خفه کن ایجاد می‌شوند. این امر امکان حل مسائل ارتعاش صدا خفه کن و تابش آکوستیک را به ترتیب و با استفاده از روش زیرمدل‌سازی در Abaqus فراهم می‌کند. نتایج مدل کوپل شده متوالی با مقایسه آنها با نتایج حاصل از روش کوپل شده کامل تأیید می‌شوند.

در این صفحه بحث می‌شود:

مدل‌سازی کامل در مقابل مدل‌سازی جزئی در آباکوس
هندسه و مدل
نتایج و بحث
فایل‌های ورودی
جداول
ارقام

مدل‌سازی کامل در مقابل مدل‌سازی جزئی در آباکوس
مدل کاملاً کوپل شده شامل تأثیر فشار آکوستیک در هوای اطراف است که در طول ارتعاش سیستم، بدنه صدا خفه کن را بارگذاری می‌کند. هنگام مدل‌سازی آکوستیک سازه‌های فلزی در هوا، مانند این مورد، چنین بارگذاری فشار آکوستیکی اغلب در مقایسه با سایر نیروهای موجود در سازه ناچیز است. در این شرایط می‌توان از قابلیت زیرمدل‌سازی استفاده کرد. بخشی از سیستم تعاملی که تحت تأثیر دیگری قرار نمی‌گیرد، به عنوان مدل “کلی” در نظر گرفته می‌شود، در حالی که بخشی که راه‌حل آن به شدت به راه‌حل دیگری وابسته است، به عنوان “زیرمدل” در نظر گرفته می‌شود. البته در مورد تحلیل آکوستیک، این نامگذاری به سلسله مراتب راه‌حل‌ها اشاره دارد، نه اندازه‌های هندسی مدل‌ها.

وقتی کوپلینگ متوالی از نظر فیزیکی مناسب باشد، استفاده از آن نسبت به یک راه‌حل کاملاً کوپلینگ شده، مزیت عملکردی ارائه می‌دهد. دو مسئله، که هر کدام کوچکتر از مسئله کاملاً کوپلینگ شده هستند، از نظر محاسباتی ارزان‌تر هستند. اگر کاربرد روش راه‌حل کوپلینگ متوالی نامشخص باشد، کاربر باید محاسبات تست مشخصه را در محدوده فرکانسی مورد نظر انجام دهد. اگر این محاسبات تفاوت کمی بین راه‌حل‌های کاملاً کوپلینگ شده و متوالی نشان دهند، می‌توان از روش کوپلینگ متوالی که ارزان‌تر است استفاده کرد.

UNDEX analysis of a detailed submarine model

این مثال نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از Abaqus/Explicit برای پیش‌بینی پاسخ گذرای یک سازه بزرگ و پیچیده تحت بارگذاری موج ضربه‌ای ناشی از انفجار زیر آب ( UNDEX ) استفاده کرد.

در این صفحه بحث می‌شود:

شرح مسئله و هندسه
روش اجرا
مدل کوچک‌شده
نتایج و بحث
فایل‌های ورودی
منابع
ارقام

مدل‌سازی سازه‌های بزرگ زیر آب که در معرض بارهای ضربه‌ای قرار دارند، معمولاً منجر به مدل‌های عددی با محاسبات فشرده می‌شود که به منابع محاسباتی قابل توجهی نیاز دارند. یک مدل کامل زیردریایی که در دسترس عموم است، از طریق یک رویکرد مدل‌سازی اصلاح می‌شود که هزینه‌های محاسباتی را به حداقل می‌رساند و پاسخ دقیقی را در یک منطقه خاص مورد نظر به دست می‌آورد. در نتیجه، توجه ویژه‌ای به جزئیات ساختاری در منطقه مورد نظر مربوطه می‌شود، در حالی که ساده‌سازی‌هایی برای کاهش هزینه‌های تحلیل در جاهای دیگر در نظر گرفته شده است.

سازه توسط یک موج برخوردی با دامنه پروفیل ضربه بارگذاری می‌شود. اگر یکپارچگی سازه مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد، یک فرض منطقی این است که بیشتر مناطق آسیب‌دیده در اطراف نقطه توقف قرار خواهند گرفت؛ بنابراین، باید توجه بیشتری به جزئیات مدل‌سازی به قسمت جلوی زیردریایی معطوف شود ( شکل ۱ و شکل ۵ ).

Convergence studies for shock analyses using shell elements

این مثال روشی را نشان می‌دهد که می‌توانید برای طراحی یک مدل محاسباتی کارآمد از سازه‌ای که تحت بارگذاری ضربه‌ای قرار دارد، استفاده کنید.

در این صفحه بحث می‌شود:

توضیحات مدل
نتایج و بحث
فایل‌های ورودی
منابع
جداول
ارقام

سازه‌هایی که در معرض بارهای ضربه‌ای قرار دارند، به دلیل محتوای فرکانس بالای سیگنال بارگذاری و خاصیت فیلتر پایین‌گذر شبکه اجزای محدود، نیاز به طراحی دقیق دارند. برای پرداختن به این مسائل، یک مدل ساده‌شده برای تخمین پارامترهای بهینه برای یک مدل دقیق، کارآمد و واقع‌بینانه مفید است.


  • step_data.inp

    داده‌های مرحله برای همه مدل‌ها.

  • cyl_h0025.inp

    داده‌های مدل برای استوانه مستغرق با اندازه المان ۰.۰۲۵ متر.

  • cyl_h005.inp

    داده‌های مدل برای استوانه مستغرق با اندازه المان ۰.۰۵ متر.

  • cyl_h0125.inp

    داده‌های مدل برای استوانه مستغرق با اندازه المان ۰.۱۲۵ متر.

  • cyl_h025.inp

    داده‌های مدل برای استوانه مستغرق با اندازه المان ۰.۲۵ متر.

  • cyl_h05.inp

    داده‌های مدل برای استوانه مستغرق با اندازه المان ۰.۵ متر.

  • sf_unfilt.inp

    داده‌های دامنه برای سیگنال KF فیلتر نشده.

  • sf_300.inp

    داده‌های دامنه برای سیگنال KF فیلتر شده در فرکانس ۳۰۰ هرتز.

  • sf_600.inp

    داده‌های دامنه برای سیگنال KF فیلتر شده در ۶۰۰ هرتز.

  • sf_900.inp

    داده‌های دامنه برای سیگنال KF فیلتر شده در فرکانس ۹۰۰ هرتز.

  • sf_1200.inp

    داده‌های دامنه برای سیگنال KF فیلتر شده در ۱۲۰۰ هرتز.

  • sf_1500.inp

    داده‌های دامنه برای سیگنال KF فیلتر شده در ۱۵۰۰ هرتز.

  • sf_2000.inp

    داده‌های دامنه برای سیگنال KF فیلتر شده در فرکانس ۲۰۰۰ هرتز.

  • sf_3000.inp

    داده‌های دامنه برای سیگنال KF فیلتر شده در فرکانس ۳۰۰۰ هرتز.

  • sf_5000.inp

    داده‌های دامنه برای سیگنال KF فیلتر شده در فرکانس ۵۰۰۰ هرتز.

  • sr_2.inp

    داده‌های دامنه برای سیگنال KF با ضریب زمان خیزش ۲.

  • sr_5.inp

    داده‌های دامنه برای سیگنال KF با ضریب زمان خیزش ۵.

  • sr_10.inp

    داده‌های دامنه برای سیگنال KF با ضریب زمان خیزش ۱۰.

  • sr_15.inp

    داده‌های دامنه برای سیگنال KF با ضریب زمان خیزش ۱۵.

  • sr_20.inp

    داده‌های دامنه برای سیگنال KF با ضریب زمان خیزش ۲۰.

  • driver_h0025.inp

    فایل درایور برای مش با h = 0.۰۲۵ متر و تمام سیگنال‌ها.

  • driver_h005.inp

    فایل درایور برای مش با h = 0.۰۵ متر و تمام سیگنال‌ها.

  • driver_h0125.inp

    فایل درایور برای مش با h = 0.۱۲۵ متر و تمام سیگنال‌ها.

  • driver_h025.inp

    فایل درایور برای مش با h = 0.۲۵ متر و تمام سیگنال‌ها.

  • driver_h05.inp

    فایل درایور برای مش با h = 0.۵ متر و تمام سیگنال‌ها.

Response of a submerged cylinder to an underwater explosion shock wave

این مثال نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از Abaqus/Explicit برای پیش‌بینی پاسخ گذرای سازه‌های غوطه‌وری که تحت بارگذاری موج ضربه‌ای فشاری صوتی ناشی از انفجار زیر آب ( UNDEX ) قرار دارند، استفاده کرد.

در این صفحه بحث می‌شود:

شرح مسئله و هندسه
مدل آباکوس/صریح
کوپلینگ سیال-سازه و بارگذاری موج ضربه‌ای
نتایج و بحث
فایل‌های ورودی
منابع
جداول
ارقام

این دسته از مسائل با کوپلینگ قوی بین حرکات سازه و فشارهای آکوستیکی بر روی سطح مشترک خیس شده بین سیال خارجی و سازه مشخص می‌شوند. پاسخ سازه در یک سیستم آکوستیک-سازه‌ای با کوپلینگ قوی را می‌توان به صورت ترکیبی از موارد زیر توصیف کرد:

پاسخ فرکانس پایین که با طول موج‌های ساختاری که به طور قابل توجهی کوتاه‌تر از طول موج‌های صوتی مرتبط هستند، مشخص می‌شود. سیال خارجی روی سازه، جرم مؤثری به سازه روی سطح مشترک خیس‌شده اضافه می‌کند.

پاسخ فرکانس بالا که با طول موج‌های ساختاری که به طور قابل توجهی طولانی‌تر از طول موج‌های صوتی مرتبط هستند، مشخص می‌شود. سیال خارجی روی سازه به عنوان یک مکانیسم میرایی ساده عمل می‌کند، که در آن انرژی از طریق تابش صوتی از سازه دور می‌شود.

پاسخ فرکانسی متوسط ​​که با طول موج‌های ساختاری مشابه با طول موج‌های صوتی مرتبط مشخص می‌شود. در این رژیم فرکانسی، سیال خارجی هم جرم افزوده و هم تأثیر میرایی تابشی بر سازه دارد.

موج فشار کروی مرتبط با بارگذاری ضربه‌ای انفجار زیر آب ( UNDEX ) با یک جبهه بسیار شیب‌دار مشخص می‌شود که در آن حداکثر فشار در مدت زمان بسیار کوتاهی (زمان افزایش) به دست می‌آید. سپس فشار به صورت نمایی در مدت زمان بسیار طولانی‌تری کاهش می‌یابد. بنابراین، می‌توان انتظار داشت که بارهای ضربه‌ای UNDEX سازه‌های غوطه‌ور را در محدوده فرکانسی وسیعی که شامل فرکانس‌های پاسخ پایین، بالا و متوسط ​​​​است، تحریک کنند. مرزهای سیال خارجی باید در فاصله کافی از سازه قرار گیرند تا پاسخ فرکانس پایین مناسب تضمین شود، در حالی که اندازه عناصر آکوستیک باید به اندازه کافی کوچک باشد تا به طور دقیق نشان‌دهنده انتشار امواج آکوستیک با فرکانس بالا به دور از سازه غوطه‌ور باشد.


  • درایور_سیلندر_زیر_آبی.inp

    تحلیل صریح Abaqus/Explicit یک استوانه غوطه‌ور
    تحت اثر موج ضربه‌ای
    UNDEX.

  • سیلندر_زیر_آبی.inp

    داده‌های شبکه اجزای محدود برای استوانه آزمایشی، شامل تعاریف مجموعه
    المان و گره برای درخواست‌های خروجی.

  • آب_سیلندر_مستغرق_شده.inp

    داده‌های شبکه المان محدود برای آب خارجی، شامل تعاریف مجموعه المان
    و گره برای ایجاد سطح و درخواست‌های خروجی.

  • submerged_cyl_pulse.inp

    تاریخچه زمانی فشار موج ضربه‌ای در نقطه توقف که توسط گزینه

    AMPLITUDE

    تعریف می‌شود.

Analysis of a speaker using Abaqus-Dymola co-simulation

این مثال، استفاده از تکنیک شبیه‌سازی مشترک را برای جفت کردن مدل‌های منطقی سطح سیستم و مدل‌های سطح عملکردی در Dymola با یک مدل فیزیکی در Abaqus/Explicit نشان می‌دهد .

در این صفحه بحث می‌شود:

توضیحات برنامه
رویکردهای مدل‌سازی و تکنیک‌های شبیه‌سازی در آباکوس
مورد ۱: تحلیل نویز سفید
مورد ۲: تحلیل درستی پاسخ
بحث نتایج و مقایسه موارد
فایل‌ها
منابع
ارقام

توضیحات برنامه
دستگاه‌های تلفن همراه مانند تبلت‌ها و تلفن‌های هوشمند به طور فزاینده‌ای به بخش مهمی از سبک زندگی ما تبدیل می‌شوند. یکی از ویژگی‌های حیاتی که کیفیت کلی چنین دستگاهی را تعیین می‌کند، کیفیت صدای بلندگو است. رایج‌ترین بلندگوی مورد استفاده در دستگاه‌های تلفن همراه بر اساس اصل انتقال سیم‌پیچ متحرک است، همانطور که توسط جکمن و همکاران (۲۰۰۹) توضیح داده شده است. یک میدان الکترومغناطیسی اعمال شده بر روی سیم‌پیچ صدا، یک نیروی محرکه مکانیکی (معروف به نیروی لورنتس) ایجاد می‌کند که با انتقال حرکت به دیافراگم، صدا را تولید می‌کند. چندین چالش طراحی کلیدی در انتخاب مبدل و محل قرارگیری آن وجود دارد. برخی از مسائل مهم که باید در طراحی سیستم صوتی به آنها پرداخته شود، در زیر مورد بحث قرار گرفته است.


  • درایور_سیلندر_زیر_آبی.inp

    تحلیل صریح Abaqus/Explicit یک استوانه غوطه‌ور
    تحت اثر موج ضربه‌ای
    UNDEX.

  • سیلندر_زیر_آبی.inp

    داده‌های شبکه اجزای محدود برای استوانه آزمایشی، شامل تعاریف مجموعه
    المان و گره برای درخواست‌های خروجی.

  • آب_سیلندر_مستغرق_شده.inp

    داده‌های شبکه المان محدود برای آب خارجی، شامل تعاریف مجموعه المان
    و گره برای ایجاد سطح و درخواست‌های خروجی.

  • submerged_cyl_pulse.inp

    تاریخچه زمانی فشار موج ضربه‌ای در نقطه توقف که توسط گزینه

    AMPLITUDE

    تعریف می‌شود.

Coupled acoustic-structural analysis of a speaker

این مثال، تأثیر کوپلینگ بین یک سازه و یک محیط آکوستیک را نشان می‌دهد. کوپلینگ بین یک سازه و یک محیط آکوستیک می‌تواند زمانی که برهمکنش جامد-سیال برای رفتار ارتعاشی کلی بدن یا سیال آکوستیک اساسی است، مشکلاتی ایجاد کند. نمونه‌های بارز چنین مشکلاتی شامل محفظه‌های بلندگو، مخازن پر از سیال، سیستم‌های صدا خفه کن و محفظه‌های کابین خودرو است.

در این صفحه بحث می‌شود:

هندسه و مدل
نتایج و بحث
فایل‌های ورودی
جداول
ارقام


  • speaker_direct.inp

    تحلیل دینامیکی حالت پایدار با حل مستقیم.

  • speaker_coupled.inp

    استخراج فرکانس طبیعی ویژه‌مدهای کوپل‌شده و تحلیل دینامیکی حالت پایدار
    مبتنی بر مد با استفاده از مدهای کوپل‌شده.

  • speaker_sim.inp

    استخراج فرکانس طبیعی ویژه‌مدهای غیرکوپل و تحلیل دینامیکی حالت پایدار
    مبتنی بر مد با استفاده از مدهای غیرکوپل.

  • speaker_gen.inp

    تولید زیرسازه برای مدل کوپل‌شده سازه–آکوستیک و حل دینامیکی حالت پایدار
    بدون استفاده از زیرسازه.

  • speaker_use.inp

    تحلیل‌های دینامیکی حالت پایدار مبتنی بر حل مستقیم و مد
    با استفاده از زیرسازه.

  • speaker_ams.inp

    تحلیل دینامیکی حالت پایدار مبتنی بر مد با استفاده از مدهای ویژه
    غیرکوپل استخراج‌شده با حل‌کننده
    AMS.

  • speaker_model.inp

    تعریف مدل.

Fully and sequentially coupled acoustic-structural analysis of a muffler

این مثال، حل میدان آکوستیک در مجاورت یک صدا خفه کن در هوا ناشی از ارتعاشات پوسته صدا خفه کن را نشان می‌دهد. محاسبات دینامیکی حالت پایدار و گذرا با استفاده از هر دو روش برهمکنش آکوستیک-جامد کاملاً کوپل شده و کوپل شده متوالی در Abaqus انجام می‌شوند. در حالت کوپل شده کامل، محیط جامد صدا خفه کن مستقیماً در یک تحلیل به هوای محصور و اطراف کوپل می‌شود. در حالت کوپل شده متوالی، ارتعاشات صدا خفه کن مستقل از اثرات بارگذاری هوای اطراف در نظر گرفته می‌شوند، در حالی که ارتعاشات آکوستیک هوای اطراف توسط حرکت صدا خفه کن ایجاد می‌شوند. این امر امکان حل مسائل ارتعاش صدا خفه کن و تابش آکوستیک را به ترتیب و با استفاده از روش زیرمدل‌سازی در Abaqus فراهم می‌کند. نتایج مدل کوپل شده متوالی با مقایسه آنها با نتایج حاصل از روش کوپل شده کامل تأیید می‌شوند.

در این صفحه بحث می‌شود:

مدل‌سازی کامل در مقابل مدل‌سازی جزئی در آباکوس
هندسه و مدل
نتایج و بحث
فایل‌های ورودی
جداول
ارقام

مدل‌سازی کامل در مقابل مدل‌سازی جزئی در آباکوس
مدل کاملاً کوپل شده شامل تأثیر فشار آکوستیک در هوای اطراف است که در طول ارتعاش سیستم، بدنه صدا خفه کن را بارگذاری می‌کند. هنگام مدل‌سازی آکوستیک سازه‌های فلزی در هوا، مانند این مورد، چنین بارگذاری فشار آکوستیکی اغلب در مقایسه با سایر نیروهای موجود در سازه ناچیز است. در این شرایط می‌توان از قابلیت زیرمدل‌سازی استفاده کرد. بخشی از سیستم تعاملی که تحت تأثیر دیگری قرار نمی‌گیرد، به عنوان مدل “کلی” در نظر گرفته می‌شود، در حالی که بخشی که راه‌حل آن به شدت به راه‌حل دیگری وابسته است، به عنوان “زیرمدل” در نظر گرفته می‌شود. البته در مورد تحلیل آکوستیک، این نامگذاری به سلسله مراتب راه‌حل‌ها اشاره دارد، نه اندازه‌های هندسی مدل‌ها.

وقتی کوپلینگ متوالی از نظر فیزیکی مناسب باشد، استفاده از آن نسبت به یک راه‌حل کاملاً کوپلینگ شده، مزیت عملکردی ارائه می‌دهد. دو مسئله، که هر کدام کوچکتر از مسئله کاملاً کوپلینگ شده هستند، از نظر محاسباتی ارزان‌تر هستند. اگر کاربرد روش راه‌حل کوپلینگ متوالی نامشخص باشد، کاربر باید محاسبات تست مشخصه را در محدوده فرکانسی مورد نظر انجام دهد. اگر این محاسبات تفاوت کمی بین راه‌حل‌های کاملاً کوپلینگ شده و متوالی نشان دهند، می‌توان از روش کوپلینگ متوالی که ارزان‌تر است استفاده کرد.

فایل‌های ورودی Abaqus/Standard

Permafrost thawing–pipeline interaction

این مثال، استفاده از قابلیت مدل‌سازی جابجایی فشار منفذی-دما کوپل شده در Abaqus/Standard را برای مدل‌سازی اثرات نشست ناشی از ذوب که معمولاً در خطوط لوله نسبتاً گرم مدفون در لایه منجمد دائمی رخ می‌دهد، نشان می‌دهد.

در این صفحه بحث می‌شود:

توضیحات برنامه
رویکردهای مدل‌سازی و تکنیک‌های شبیه‌سازی در آباکوس
فایل‌های ورودی
منابع
جداول
ارقام
محصولات آباکوس/استاندارد

توضیحات برنامه
نشست ناشی از ذوب شدن یخ عموماً در آب‌های کم‌عمق و در گذرگاه‌های ساحلی رخ می‌دهد، جایی که خاک منجمد متصل به یخ، زیر خط لوله قرار دارد (Xu و همکاران، ۲۰۰۹). به دلیل گرمای آزاد شده از خط لوله نسبتاً گرم، خاک منجمد اطراف ممکن است به تدریج در طول سال‌ها کار ذوب شود و یک حباب ذوب ناشی از ذوب شدن یخ ایجاد کند. به طور کلی اعتقاد بر این است که ظرفیت تحمل بار خاک در نتیجه تشکیل ذوب کاهش می‌یابد، که به نوبه خود (در نتیجه وزن خاک بالای آن) می‌تواند منجر به تغییر شکل و تنش بیش از حد در خط لوله شود که در نهایت به آسیب آن منجر می‌شود.

دو مکانیسم اصلی رفتار مسئله را کنترل می‌کنند: انتقال حرارت از خط لوله گرم به خاک منجمد اطراف که منجر به ذوب شدن خاک منجمد و انتشار سیال منفذی و تحکیم مرتبط با آن در توده خاک ذوب شده اطراف خط لوله می‌شود. این تحلیل با استفاده از دو رویکرد انجام می‌شود. رویکرد اول، رویکرد ترتیبی است که در آن فرآیند ذوب شدن خاک منجمد به عنوان یک تحلیل انتقال حرارت خالص در نرم‌افزار Abaqus مدل‌سازی می‌شود و دمای حاصل برای انجام تحلیل تحکیم خاک استفاده می‌شود. رویکرد دوم، رویکرد کاملاً کوپل شده است که در آن مسائل انتقال حرارت و تحکیم خاک به صورت کاملاً کوپل شده در یک تحلیل واحد حل می‌شوند. این رویکرد از المان‌های کوپل شده دما-فشار منفذی استفاده می‌کند که علاوه بر میدان‌های جابجایی و فشار منفذی، میدان دما را به عنوان یک درجه آزادی گره‌ای حل می‌کنند. نتایج به دست آمده با استفاده از این دو رویکرد مقایسه شده و مزایای استفاده از یک رویکرد کاملاً کوپل شده مورد بحث قرار گرفته است. مدل ارائه شده در اینجا از Xu و همکاران (۲۰۰۹) اقتباس شده است، که در آن از رویکرد اول به تنهایی برای بررسی این مسئله استفاده شده است.

Hydraulically induced fracture in a wellbore

این مثال استفاده از المان‌های چسبنده فشار منفذی و المان‌های لوله سیال را برای مدل‌سازی شروع و باز شدن ترک‌های هیدرولیکی ایجاد شده در نزدیکی گمانه چاه نفت نشان می‌دهد. با تکنیک نشان داده شده در این بخش، می‌توانید تأثیر کمی فرآیند شکست هیدرولیکی بر بهره‌وری چاه را ارزیابی کنید.

در این صفحه بحث می‌شود:

شرح مشکل
هندسه و مدل
شرایط اولیه
بارگذاری و شرایط مرزی
نتایج و بحث
فایل‌های ورودی
ارقام


  • exa_hydrfracture.inp

    تحلیل شکست هیدرولیکی.

  • exa_hydrfracture.f

    زیرروال‌های کاربر
    DISP، DLOAD، SIGINI،
    UPOREP، UFLUIDLEAKOFF و
    VOIDRI.

  • exa_hydrfracture-flpipe.inp

    تحلیل شکست هیدرولیکی با در نظر گرفتن جریان در چاه مدل‌سازی‌شده
    با المان‌های لوله سیال.

  • exa_hydrfracture-pipe.f

    زیرروال‌های کاربر
    DISP، DLOAD، SIGINI،
    UPOREP، UFLUIDLEAKOFF،
    VOIDRI و
    UFLUIDCONNECTORVALVE.