تبلیغات
سیمرغ سعادت(بانک اطلاعاتی در مورد گزارش کار،تحقیق،آموزشی،مقاله،پروژه،پایان نامه،و...) - بارگذاری دینامیک(بخش 1) Dynamic Explicit
----------------------------------- ---------------------------------------
سه شنبه 27 آبان 1393

بارگذاری دینامیک(بخش 1) Dynamic Explicit

   نوشته شده توسط: ادریس    نوع مطلب :تحلیل با آباکوس(abaqus) ،



 
>translator
Powered by Translate
>translator
 undefined 
Bookmark and Share


در این مثال همان خرپای ساده 2 بعدی مورد تحلیل دینامیک قرار می گیرد. دربخش قبل بارگذاری استاتیکی روی خرپا مورد بررسی قرار گرفت و عکس العمل تکیه گاهها و تغییر شکل خرپا بدست آمد. در اینجاهمان خرپا مورد بررسی قرار می گیرد با این تفاوت که بارگذاری از نوع دینامیکی و در یک بازه زمانی مشخص اعمال می گردد.


بارگذاری نسبت به زمان مطابق نمودار زیر است.




در واقع نوعی بارگذاری ضربه است که مقدار 10 kN بار را بصورت ناگهانی به گره وسطی خرپا وارد می کند و پس از گذشت 0.01 s این بار بصورت خطی کاهش یافته و در لحظه t=0.02 s به صفر می رسد. به عنوان خروجی مساله بدست آوردن عکس العمل مدل در 0.04 ثانیه اول پس از اعمال بار و نیز نمودارهای جابجایی-زمان گره میانی خرپا و عکس العمل تکیه گاه-زمان مورد نظر است.

  • برای انجام این مثال از داخل نرم افزار فایل ذخیره شده مثال اول را باز کنید. برای آنکه مدل اول را حفظ کنید یک کپی داخل نرم افزار از مثال اول بگیرید. برای این کار در هر کدام از ماژولهای نرم افزار از منوی اصلی مسیر زیر را اجرا کنید.

Mode / Copy Model / Model-1


نام مدل جدید را به Dynamic تغییر دهید و Ok کنید. حال به نوار ابزار بالای صفحه دقت کنید. مدل جدید به نام Dynamic اضافه شده است.



تمام اطلاعات و تنظیماتی که در Model-1 وجود داشت، در مدل دوم، Dynamic، نیز کپی شده است. در هر ماژولی که کار می کنید دقت کنید که مدل Dynamic فعال باشد.


Step

  • وارد ماژول Step شوید و Step Manager را اجرا کنید. Step-1 که از نوع Static, General است را انتخاب و پاک کنید. گام تحلیلی جدیدی از نوع Dynamic, Explicit بسازید.


همانطور که در آغز فصل ذکر گردید بدست آوردن عکس العمل خرپا در 0.04 ثانیه اول مد نظر است. لذا در پنجره Edit Step تنظیمات زیر را انجام دهید.

Time Period: 0.04

Nlgeom: Off



Ok کنید.

Dynamic Explicit چیست؟

در مثالهای قبلی که بررسی کردیم شرایط بارگذاری و حل مساله به صورت استاتیک بود به این معنی که تنشها، جابجائیها، عکس العملهای تکیه گاهی و سایر موارد همگی مستقل از زمان بدست می آمد و زمان هیچ گونه اثری بر روی جواب مساله نداشت. در این مثال قصد داریم تا عکس العمل گذرای خرپا را با گذشت زمان مورد بررسی قرار دهیم. لذا مساله از نوع دینامیک است. پس Dynamic در مقابل Static است. اما عبارت دوم، Explicit در مقابل Implicit قرار می گیرد. بحث Explicit و Implicit به شیوه ریاضی حل مسائل اجزای محدود برمی گردد و با تفصیل بیشتر در مبحثی جداگانه به آن خواهیم پرداخت. اما به طور خلاصه و صرفا جهت آشنایی به موارد زیر دقت کنید.

اصول روش اجزای محدود به طور بسیار ساده شامل حل رابطه زیر می شود.

[K][X]=[F]

که در آن ماتریس K، ماتریس سختی است که با توجه به هندسه و جنس مدل بدست می آید و معلوم است. ماتریس F، ماتریس نیرو است که با توجه به بارگذاریها و شرایط مرزی مساله بدست می آید و معلوم است. ماتریس X، ماتریس جابجایی است که مجهول است و با استفاده از روشهای مختلف ریاضی از معادله فوق باید محاسبه گردد.

با محاسبه ماتریس جابجایی تمام جابجاییهای گره ها محاسبه شده، از روی آنها کرنش المانها محاسبه می گردد و از روی کرنشها، با توجه به خصوصیات ماده تنشها محاسبه می گردد. به این عملیات اصطلاحا Post Processing گفته می شود.

هنگامی که بحث زمان در مساله وارد می شود محاسبه ماتریس جابجایی کمی دشوار می شود. روشهایی که برای محاسبه ماتریس جایجایی در این مسائل استفاده می شود به طور کلی شامل دو شیوه Implicit و Explicit می شود.

در روش Implicit بازه های زمانی به نسبت بزرگ در نظر گرفته می شود و معادله فوق با تعداد زیادی تکرار همگرا شده و نهایتا ماتریس جابجایی محاسبه خواهد شد.

در مقابل در روش Explicit بازه های زمانی بسیار کوچک در نظر گرفته می شود و لذا در این بازه های زمانی بسیار کوچک معادله فوق با تعداد کمتری تکرار همگرا شده و ماتریس جابجایی محاسبه خواهد شد.

به عنوان یک توصیه عمومی روش Explicit برای حل مسائل دینامیک پیشنهاد می گردد.

برای رسم نمودار مراحل زیر را به خاطر بسپارید:

1. تعریف نقاط مهم به عنوان نقاط ویژه (set) برای نرم افزار [همه ماژولها]

2. تعریف خروجیها (output) مناسب برای setهای تعریف شده در مرحله قبل [ماژول step]

3. رسم (plot) نمودار و ذخیره کردن (save as…) آن [ماژول visualization]

4. انجام عملیات تکمیلی بر روی نمودارها [ماژول visualization]

  • در مثال قبل ذکر شد که برای تنظیم خروجیهای مساله، باید در ماژول Step این خروجیها را تعریف نمود. جدای از خروجیهای پیش فرض حل که در این مثال کاری با آنها نداریم و نیازی به تغییر آنها نیست، باید خروجیهای دیگری را برای نرم افزار تعریف نمود تا بتوان به کمک آنها نمودارهای مد نظر را ترسیم کرد. در مثال قبل با شیوه تنظیم Field Output آشنا شدید. برای رسم نمودار روش معمول این است که History Output تعریف شود. در ادامه تفاوتهای میان این دو نوع خروجی نرم افزار توضیح داده خواهد شد.

اما قبل از آنکه برای گره میانی و تکیه گاههای خرپا خروجی مطلوب جهت رسم نمودار تعریف شود لازم است این نقاط به عنوان نقاط علامت گذاری شده (Set) برای نرم افزار تعریف گردند. برای این کار از منوی اصلی نرم افزار مسیر زیر را اجرا کنید.

Tools / Set / Create


نام Set را Middle بگذارید و Continue کنید. گره میانی خرپا را از روی صفحه نمایش انتخاب و Done کنید.



مجددا روش فوق را برای یکی از تکیه گاهها تکرار و نام آنرا Base بگذارید. حال اگر از منوی اصلی نرم افزار Set Manager را اجرا کنید باید پنجره ای شبیه شکل زیر داشته باشید.


برای تعریف خروجی لازم جهت رسم نمودار از نوار ابزار  ، Create History Output، را اجرا کنید. نام History Output را Displacement بگذارید و Continue کنید.


در پنجره Edit History Output Request تنظیمات زیر را انجام دهید.

Domain: Set: Middle

Frequency: Evenly Spaced Time Intervals

Interval: 200

Output Variables: U2

با این تنظیمات ثبت جابجاییهای عمودی گره Middle خرپا را از نرم افزار درخواست کردیم. مشابه کار فوق را برای Base انجام داده، نام آنرا Reaction گذاشته و این بار RF2 را در خواست می کنیم.


پس از تنظیمات فوق پنجره History Output Request Manager شما باید شبیه شکل زیر باشد.


همانطور که ملاحظه می کنید علاوه بر Displacement و Reaction که ما درخواست کردیم یک خروجی دیگر به نام H-Output-1 نیز در جدول خروجیهای نرم افزار وجود دارد. این خروجی به عنوان پیش فرض نرم افزار است و مقادیر انرژی را ثبت می کند. می توانید آنرا انتخاب و حذف کنید.


>



برچسب ها: در این مثال همان خرپای ساده 2 بعدی مورد تحلیل دینامیک قرار می گیرد. در فصل اول بارگذاری استاتیکی روی خرپا مورد بررسی قرار گرفت و عکس العمل تکیه گاهها و تغییر شکل خرپا بدست آمد. در این فصل همان خرپا مورد بررسی قرار می گیرد با این تفاوت که بارگذاری از نوع دینامیکی و در یک بازه زمانی مشخص اعمال می گردد. بارگذاری نسبت به زمان مطابق نمودار زیر است. در واقع نوعی بارگذاری ضربه است که مقدار 10 kN بار را بصورت ناگهانی به گره وسطی خرپا وارد می کند و پس از گذشت 0.01 s این بار بصورت خطی کاهش یافته و در لحظه t=0.02 s به صفر می رسد. به عنوان خروجی مساله بدست آوردن عکس العمل مدل در 0.04 ثانیه اول پس از اعمال بار و نیز نمودارهای جابجایی-زمان گره میانی خرپا و عکس العمل تکیه گاه-زمان مورد نظر است. در این مثال با شیوه تحلیل و بررسی بارگذاریهای گذرا و رسم نمودار خروجیهای مساله آشنا خواهید شد. برای انجام این مثال از داخل نرم افزار فایل ذخیره شده مثال اول را باز کنید. برای آنکه مدل اول را حفظ کنید یک کپی داخل نرم افزار از مثال اول بگیرید. برای این کار در هر کدام از ماژولهای نرم افزار از منوی اصلی مسیر زیر را اجرا کنید. Mode / Copy Model / Model-1 نام مدل جدید را به Dynamic تغییر دهید و Ok کنید. حال به نوار ابزار بالای صفحه دقت کنید. مدل جدید به نام Dynamic اضافه شده است. تمام اطلاعات و تنظیماتی که در Model-1 وجود داشت ، در مدل دوم ، Dynamic ، نیز کپی شده است. در هر ماژولی که کار می کنید دقت کنید که مدل Dynamic فعال باشد. Step وارد ماژول Step شوید و Step Manager را اجرا کنید. Step-1 که از نوع Static ، General است را انتخاب و پاک کنید. گام تحلیلی جدیدی از نوع Dynamic ، Explicit بسازید. همانطور که در آغز فصل ذکر گردید بدست آوردن عکس العمل خرپا در 0.04 ثانیه اول مد نظر است. لذا در پنجره Edit Step تنظیمات زیر را انجام دهید. Time Period: 0.04 Nlgeom: Off Ok کنید. Dynamic Explicit چیست؟ در مثالهای قبلی که بررسی کردیم شرایط بارگذاری و حل مساله به صورت استاتیک بود به این معنی که تنشها ، جابجائیها ،

 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر