تبلیغات
سیمرغ سعادت(بانک اطلاعاتی در مورد گزارش کار،تحقیق،آموزشی،مقاله،پروژه،پایان نامه،و...) - مدل خرپا به روش فاینت المنت ( Truss model method Finite Element) (بخش 2)
----------------------------------- ---------------------------------------


 
>translator
Powered by Translate
>translator
 undefined 
Bookmark and Share

در این مثال بارگذاری روی یک خرپای 2 بعدی مورد بررسی قرار می گیرد. در حین انجام این تمرین شما با اصول کار با نرم افزار ABAQUS آشنا خواهید شد. با توجه به آنکه اولین تمرین این مجموعه است، سعی شده با نمایش شکلها از مراحل انجام کار، جایی از تمرین مبهم نباشد.

هندسه این تمرین مطابق شکل زیر یک خرپای 7 عضوی است. 2 گره پائینی خرپا یکی بصورت غلطکی و دیگری کاملا از نظر حرکت محدود شده است. بر گره وسط نیرویی به اندازه 10000 نیوتن در جهت عمودی به صورت استاتیکی وارد می شود.

اعضای خرپا میله هایی با مقطع دایره به شعاع 5 mm و طول 1 متر، از جنس فولاد با ویژگیهای زیر هستند.

ρ =7800 Kg/m3

E= 200 GPa

ν=0.3



Mesh

  • وارد ماژول Mesh شوید. اولین آیکون از نوار ابزار،Seed Part Instance، را انتخاب کنید. تنظیمات زیر را در پنجره Global Seeds اعمال کنید.

Approximate Global Size: 1

عددی که در اینجا وارد می کنید نشاندهنده فاصله تقریبی میان 2 گره است. فاصله 2 گره در مدل از این مقدار بیشتر نخواهد شد و لذا عدد کوچکتر به معنی شبکه بندی ریزتر است.

در مدل کردن خرپاها به این نکته توجه داشته باشید که این عدد را باید طوری تعیین کنید که هر عضو خرپا بیش از یک المان نشود.

در مرحله قبل دانه بندی مدل صورت گرفت اما هنوز شبکه بندی انجام نشده است. به منظور شبکه بندی مدل با توجه به دانه بندی صورت گرفته از آیکون بعدی نوار ابزار ،Mesh Part Instance، استفاده می شود. در Prompt Area روی دکمه Yes کلیک کنید تا شبکه بندی انجام شود. اگر عمل شبکه بندی با موفقیت انجام شود مدل به رنگ آبی فیروزه ای در خواهد آمد.

با توجه به آنکه مدل خرپا ساده و 2 بعدی است گره ها و المانها قابل مشاهده نیست. جهت مشاهده شماره گره ها و المانها از منوی اصلی نرم افزار مسیر زیر را طی کنید.

View / Assembly Display Options…

در پنجره Assembly Display Options تیک مربوط به گزینه های زیر را فعال کنید.

Show Node Labels

Show Element Labels

شماره گره ها و المانها روی شکل نشان داده می شود.

  • آیکون ، Assign Element Type، را از نوار ابزار انتخاب کنید. تمام اعضای خرپا را جهت نسبت دادن تایپ المان از صفحه کاری انتخاب کرده و Done کنید. در پنجره Element Type تنظیمات زیر را انجام دهید.

Element Library: Standard

Geometric Order: Linear

Family: Truss


Job

  • وارد ماژول Job شوید. در این ماژول یک Job جدید ساخته و اجرا می شود تا نهایتا نتایج تحلیل بدست آید. برای ساخت یک Job جدید روی آیکون، Create Job، کلیک کنید. نام Job را به Truss تغیر داده و روی Continue کلیک کنید.

پنجره Edit Job را بدون تغییر Ok کنید.

جهت اجرای مدل آیکون، Job Manager، را اجرا کنید. روی کلید Submit کلیک کنید تا عملیات تحلیل آغاز شود.

در پنجره Job Manager  زیر عنوان Status عبارتی آمده است که بیانگر وضعیت تحلیل مدل می باشد. این عبارتها شامل موارد زیر می شود:

None: عملیات تحلیل هنوز آغاز نشده است.

Submitted: بعد از کلیک روی کلید Submit ظاهر می شود و به معنی آنست که مدل در حال بارگذاری است.

Running: مدل در حال اجرا است.

Completed: عملیات تحلیل بدون خطا انجام شده است.

Aborted: به دلیل وجود خطا در مدل، عملیات تحلیل انجام نشده است.

Terminated: به دلیل وجود خطا در مدل، عملیات تحلیل انجام نشده است و یا اینکه عملیات تحلیل توسط کاربر متوقف شده است.

  • هنگامی که پیغام Completed را دریافت کردید روی Results کلیک کنید تا جهت مشاهده نتایج وارد ماژول Visualization شود.


Visualization

  • در ماژول Visualization شما قادر خواهید بود تا نتایج تحلیل را به صورت تصویری مشاهده کنید و یا گزارش عددی از نتایج ایجاد کنید.

برای مشاهده وضعیت تغییر شکل یافته مدل روی آیکون ،Plot Deformed Shape، کلیک کنید.

جهت مشاهده نتایج آنالیز به صورت رنگی (contour) در مدل تغییر شکل یافته روی آیکون،Plot Contours On Deformed Shape، کلیک کنید.

در گوشه کانتور نمایش داده شده راهنمای رنگها قرار دارد. نمایش کانتوری نتایج یکی از متداولترین شیوه های نمایش نتایج است. در این روش هر رنگ در مدل بیانگر مقدار مشخصی از نتیجه است.

با توجه به آنکه دستگاه مورد بررسی مساله خرپا، متریک بود لذا مقادیر عددی نشان داده شده در راهنمای رنگها بر اساس پاسکال می باشد. بیشترین میزان تنش فن مایسس در حدود 294 MPa با رنگ قرمز در شکل نشان داده شده است و کمترین میزان تنش 147 MPa با رنگ آبی نمایش داده شده است. این مقادیر در هر رایانه به میزان بسیار ناچیزی ممکن است متفاوت باشد.

  • می توان چندین شیوه نمایش را همزمان در کنار هم روی صفحه تصویر نمایش داد. برای این کار روی آیکون  ،Allow Multiple Plot States، کلیک نمائید. در حالتی که روی انتخاب نمایش کانتورهای تنش هستید روی آیکون ،Plot Undeformed Shape، کلیک کنید تا همزمان کانتورهای تغییر شکل یافته خرپا و هم حالت اولیه آنرا با هم نمایش دهد.

سوال: اگر به راهنمای رنگها (Legend) دقت کنید تمامی مقادیر نشان داده شده مثبت هستند. در حالی که در بعضی نقاط کشش و در بعضی نقاط فشار وجود دارد. علت این امر چیست؟

جواب: اگر کمی در راهنمای رنگ دقت کنید همانطور که ذکر شد این مقادیر تنش میسس را نشان می دهد. تنش میسس معیاری از مجموعه تنشهای کششی- فشاری و تنشهای برشی است و جهت و علامت ندارد. بحث مربوط به کشش و فشار در تانسور تنش مطرح می شود. برای مشاهده تنشهای اصلی در صورتی که از ورژن 6.9 به بالا استفاده می کنید مطابق شکل S11 را انتخاب کنید.

و در صورتی که از ورژنهای پائینتر استفاده می کنید طبق روش زیر عمل کنید.

Results / Field Output



در پنجره Field Output شما می توانید خروجی مورد نظر خود را جهت نمایش انتخاب کنید. بطور پیش فرض نرم افزار تنش میسس را به عنوان خروجی نمایش می دهد. جهت مشاهده تنش ها S11 را انتخاب و Ok کنید. به راهنمای رنگ توجه کنید.

تنشهای کششی و فشاری به ترتیب با مقادیر مثبت و منفی مشخص شده است. جهت مشاهده سایر نتایج مثل جابجایی ها یا نیروهای عکس العمل تکیه گاهی مشابه روال گفته شده U و RF را از پنجره Field Output انتخاب کنید.

  • در ماژول Visualization همانطور که از نامش پیداست و مشاهده کردید نتایج به صورت تصویری نمایش داده می شوند. اما در بسیاری از موارد لازم است تا مقادیر نتایج به صورت عددی و در قالب یک جدول وجود داشته باشد. برای بدست آوردن مقادیر عددی به صورت انتخابی از آیکون info استفاده می شود.

با انتخاب Probe values پنجره آن باز می شود. در صورتی که گزینه مربوط به تنش علامت نخورده است آنرا به حالت انتخاب درآورید. حال با انتخاب هر المان در صفحه نمایش مقدار آن در جدول مقادیر ذخیره می گردد.

با استفاده از گزینه Write to File می توانید این مقادیر را بصورت جدول ذخیره کنید.

  • در صورتی که می خواهید تمامی مقادیر به صورت یک جا و در یک فایل ذخیره شود از Report استفاده کنید.

Report / Field Output

در پنجره Report Field Output  ابتدا به زبانه Setup بروید در قسمت File نام و آدرس مناسبی جهت ذخیره کردن نتایج عددی تعیین کنید. حال به زبانه Variable برگردید. تنظیم Position را در وضعینت Unique Nodal قرار دهید و از زیر مجموعه های تنش، S11 را انتخاب کنید.

دوباره به زبانه Setup بروید. در قسمت Data گزینه Column Totals را از حالت انتخاب خارج و Apply کنید.

مجددا به زبانه Variable رفته و این بار U. Magnitude را انتخاب کنید. s را از حالت انتخاب خارج کرده و مجددا Apply کنید.

U را از حالت انتخاب خارج کرده و RF2 را انتخاب کنید. به زبانه Setup بروید. در قسمت Data گزینه Column Totals را به حالت انتخاب درآورید و این بار Ok کنید.

حال به آدرسی که برای ذخیره کردن فایل نتایج تعیین کرده بودید بروید و فایل نتایج را با یکی از نرم افزارهای ویرایش متن مثل Notepad باز کنید. این فایل متنی شامل 3 جدول برای مقادیر تنش، جابجایی و نیروی عکس العمل تکیه گاهی می باشد.

Node           S.S11

Label          @Loc 1

———————————

1    -98.0388E+06

2    -98.0388E+06

3    -73.5291E+06

4     220.587E+06

5    -73.5291E+06

Minimum           -98.0388E+06

At Node               1

Maximum            220.587E+06

At Node               4

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Node     U.Magnitude

Label          @Loc 1

———————————

1     2.94116E-03

2     2.54712E-03

3     1.47058E-03

4     4.72726E-03

5          5.E-33

Minimum                 5.E-33

At Node               5

Maximum            4.72726E-03

At Node               4

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Node          RF.RF2

Label          @Loc 1

———————————

1              0.

2              0.

3          5.E+03

4              0.

5          5.E+03

Minimum                     0.

At Node               4

Maximum                 5.E+03

At Node               5

Total         10.E+03

همانطور که ملاحظه می کنید در جدول اول مقادیر تنش S11 برای المانها آورده شده است. در جدول دوم جابجایی گره ها آمده است و در جدول سوم نیروهای عکس العمل و مجموع آنها آمده است.

یک راه ساده برای کنترل جواب مقایسه بین میزان نیروی عکس العمل تکیه گاهها و نیروی اعمال شده بر روی خرپا است. نیروی اعمالی روی خرپا 10 kN بود و مجموع نیروهای عکس العمل نیز 10.E+03 یعنی همان 10 kN بدست آمده است.


>



برچسب ها: Mesh وارد ماژول Mesh شوید. اولین آیکون از نوار ابزار ، Seed Part Instance ، را انتخاب کنید. تنظیمات زیر را در پنجره Global Seeds اعمال کنید. Approximate Global Size: 1 عددی که در اینجا وارد می کنید نشاندهنده فاصله تقریبی میان 2 گره است. فاصله 2 گره در مدل از این مقدار بیشتر نخواهد شد و لذا عدد کوچکتر به معنی شبکه بندی ریزتر است. در مدل کردن خرپاها به این نکته توجه داشته باشید که این عدد را باید طوری تعیین کنید که هر عضو خرپا بیش از یک المان نشود. در مرحله قبل دانه بندی مدل صورت گرفت اما هنوز شبکه بندی انجام نشده است. به منظور شبکه بندی مدل با توجه به دانه بندی صورت گرفته از آیکون بعدی نوار ابزار ، Mesh Part Instance ، استفاده می شود. در Prompt Area روی دکمه Yes کلیک کنید تا شبکه بندی انجام شود. اگر عمل شبکه بندی با موفقیت انجام شود مدل به رنگ آبی فیروزه ای در خواهد آمد. با توجه به آنکه مدل خرپا ساده و 2 بعدی است گره ها و المانها قابل مشاهده نیست. جهت مشاهده شماره گره ها و المانها از منوی اصلی نرم افزار مسیر زیر را طی کنید. View / Assembly Display Options… در پنجره Assembly Display Options تیک مربوط به گزینه های زیر را فعال کنید. Show Node Labels Show Element Labels شماره گره ها و المانها روی شکل نشان داده می شود. آیکون ، Assign Element Type ، را از نوار ابزار انتخاب کنید. تمام اعضای خرپا را جهت نسبت دادن تایپ المان از صفحه کاری انتخاب کرده و Done کنید. در پنجره Element Type تنظیمات زیر را انجام دهید. Element Library: Standard Geometric Order: Linear Family: Truss Job وارد ماژول Job شوید. در این ماژول یک Job جدید ساخته و اجرا می شود تا نهایتا نتایج تحلیل بدست آید. برای ساخت یک Job جدید روی آیکون ،

 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر