آموزش نرم افزار آنالیز اجزای محدود abaqus
TRANSCRIPT
آموزش نرم افزار آنالیز اجزای محدود ABAQUS
سید فرزاد مدرسی زادهکارشناس ارشد سازه
1
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
اجزای محدودFinite Element
2
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
مقدمه اجزای محدودلديفرانسيمعادلهتوسطكهاستفيزيكيلئمساحلجهتعددیروشيكمحدودیاجزاروش
:استويژگيدودارایوميشودتعريف
جبریمعادالتدستگاهدرانتگراليبندیفرمول1.
تمجهوالتقريبجهتپيوستهتوابع2.
.استآنبرنامهنويسيامكان,روشاينويژگيهایشاخصترينازيكي
.اجزایمحدود،خودبهدوروشتعميميافتهوعناصرايزوتروپيكتقسيمميشود
.اساسكارروشايزوتروپيك،استفادهازتوابعشكليكساناست
3
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
مقدمه اجزای محدوددرآنكاربردوليشد،گرفتهكاربههواپيماسازهدرتنشتحليلجهتباراولينبرایروشاينهرچند
زمينهدر.نهادگسترشبهروسرعتبهمختلف،علوموسياالتمكانيكجامدات،مكانيكمسائلازبسياری
ادیاقتصوموثرطوربهراآنهابهينهطرحوپيچيدهبسيارسازههایتحليلروشايننيزعمرانمهندسي
.ميسازدممكن
4
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
مقدمه اجزای محدودانگليسيبهكهمحدودالمانروشيامحدوداجزاءروش:
Finite Element Methodاختصاربهو(FEM)ميشودناميده.
ااجزتحليلنامبامعموالمحدوداجزایعمليكاربردوجزئيديفرانسيلمعادالتتقريبيحلبرایعددیاستروشي
.ميشودخوانده(FEA)محدود
هایروشباكهمعمولي،ديفرانسيلمعادالتبهآنهاسازیسادهياديفرانسيلمعادالتكاملحذفياروشاينكاراساس
.ميباشدميشوند،حلاويلرمثلعددی
معنااينهب)برسيماستپايدارعددینظرازكهسادهایمعادلهبهكهاستاينمهممسئلهجزئيديفرانسيلمعادالتحلدر
.(شودمنتهينامفهومنتايجبهكهنباشدآنقدرحلحيندرواوليهدادههایدرخطاكه
آنهاستبهترينازيكيمحدوداجزاءروشكهدارد،وجودامراينبرایمختلفمعايبومزاياباروشهايي.
5
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
مقدمه اجزای محدوددرروشاين:
جزئيديفرانسيلمعادالتحل(نفتانتقاللولههایونقليهوسائلمانند)پيچيدهدامنههایرویاستمتغيردامنهكههنگامينيستالزاميدامنهجایهمهدرباالدقتكههنگاميندارندراكافييكنواختيوهمبستگينتايج،اگر
.استمفيدبسيارمثالعنوانبه:
قسمتدرتصادفيكسازیشبيهدردرنتايجباالیدقتبهنيازیخودرو،جلوی.نيستخودروعقبدرياهارویهوایازبيشتریاهميتخشكيهارویهوایزمين،كرهرویهواپيشبينيوسازیشبيهدر
.دارد 6
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
مقدمه اجزای محدودپیدایش
افضهواوعمرانمهندسيدرسازههاتحليلواالستيسيتهپيچيدهمسائلحلبهمحدوداجزایروشپيدايش
.برميگردد
ميباشد(1942)كورانتريچاردو(1941)كارالكساندرهرنيكوفحاصلروشاين.
داشتمشترکويژگييكامابود،متفاوتكامالدانشمنددواينكارروشكهاينبا:
.(اجزا)الماننامبه(مادهكوچكترقطعات)زيردامنهسریيكبه(ماده)پيوستهدامنهيكتقسيم•
7
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
مقدمه اجزای محدوداستشدهجزبندیپيوستهمحيطيكازجزيكالمان،يك.
نيستكوچكبينهايتولياستمحدودآنابعاد.
استپيوستهمحيطهندسهازسادهترآنهندسهمعموال.
ندميكتبديلمحدودآزادیدرجاتبامسئلهيكبهراآزادیدرجهبينهايتبامسئلهيكمحدود،اجزایروش
.شودترسادهآنحلوسيلهبدينكه
استجامداتمكانيكمسائلخصوصدرروشايناصليكاربرد.
كرداستفادههستندمشابهرياضيمدلدارایكهزمينههاييسايردرميتوان.
حلوايجادحاكم،جبریمعادالتازمجموعهایكهاستاينمهندسيمسئلهيكمحدوداجزایحلاساس
كاربردقابليتودهدنشانراخودبودنموثرميتواندفراينداينكهاستكامپيوترازاستفادهباتنهاوميشود
.كندپيداعمومي8
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
مقدمه اجزای محدود
:ميشودتقسيماصليمرحلهپنجبهمحدوداجزاروش
كوچكترالمانچندينبهنظرموردقطعهياالمانتقسيم
اوليهتقريباتباالمانهرگرهایومرزینقاطدرحاكممعادلهتعيين
گرههامعادالتازمعادالتدستگاهايجاد
معادالتدستگاهحل
معلوماترویازمجهولمقاديرديگرمحاسبه
9
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
مقدمه اجزای محدودچندین المان کوچک تربه المان یا قطعه مورد نظر تقسیم
شودميتقسيمتریكوچكالمانهایبهقطعه.
هستندهاگرهالمانها،اشتراکنقاط.
شودميگفتهمشيكهايشگرهباالمانيكمجموعهبه.
باشندبعدیسهياودويك،توانندميالمانها.
خواهدلشكلياومربعمثلث،هایشكلبهبعدیدوالمانيك
.استديگری
ياومنشورهرم،چهاروجهي،شكلهایبعدیسهالمانيك
.داردمكعب10
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
مقدمه اجزای محدودتعیین معادله حاکم در نقاط مرزی و گره ای هر المان با تقریبات اولیه
استمجهولثابتضرايبباتابعيكصورتبهمسالهحلجهتاوليهقريب.
شودميزدهالمانيكمحدودهدرتقريباين.
شودنميانجاممسالهشكلكلبرای.
ميسهياواستخطيياافزارهانرمدرهموارهجواببرایاوليهتقريب
ميشودنوشتههاگرهتكتكبرایحاكممعادله.
شودميتبديلجبریمعادلهيكصورتبهالزم،هایگيریانتگرالازبعد.
11
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
مقدمه اجزای محدودایجاد دستگاه معادالت از معادالت گره ها
نيستحلقابلتنهاييبهوداردمجهوليكازبيشمعادلههر.
آورددستبهمعادلههاگرهتعدادبهبتداابايد.
كردحليكجاصورتبهرامعادالتتماميسپس.
12
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
مقدمه اجزای محدودحل دستگاه معادالت
رسدميمعادالتدستگاهحلبهنوبتمعادالتاستخراجازپس.
داردوجودمجهولچندومعادلهچنددستگاههایحلبرایعددیمحاسباتمختلفهایروش.
13
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
مقدمه اجزای محدوددیگر مقادیر مجهول از روی معلومات محاسبه
مادههندسيخواصواوليهمقاديروابعادبهتوجهباالمانهاگرهيمقاديرشدنمشخصازپس
.استمحاسبهقابل...ولنگرهاونيروتنش،كرنش،:مثلمدلهایكميتسايرشده،تعريف
14
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
مقدمه اجزای محدودFEMنرم افزارهایی با روش
آباكوس(Abaqus)
انسيس(Ansys)
نسترن(Nastran)
كامسول(Comsol)
ماكسول(Maxwell)
پلكسيس(PLAXIS)
دايانا(DIANA) 15
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
16
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
ABAQUS
استمحدوداجزایروشبرمبتنيقدرتمندافزارهاینرمازآباكوسافزارنرم.
لغتازافزارنرمايننامAbacusاستشدهگرفتهچرتكهمعنایبهانگليسيزباندر.
لغتازيونانيزباندر( abax ) ἄβαξاستماسهباشدهپوشيدهتختهمعنایبه.
ميشودمحسوبمهندسيمحبوبنرمافزارهایجملهاز.
ميباشدسيستمزداسوفرانسویشركتمحصولنرمافزاراين.
17
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
ABAQUSداسو سیستمز
فرانسویبه:(Dassault Systèmes SociétéAnonyme)
عمرچرخهمديريتوبعدیسهشبيهسازینرمافزارهایزمينهدرجهان،پيشتازتوليدكنندگانازوفرانسویشركتيك
.استمحصول
حدودراهاينازواستداشتهجهانكشور۸۰درمشتری1۳۰٬۰۰۰ونفركارمند9٬۰۰۰بربالغميالدی2۰1۰سالدرشركتاين
.استكردهكسبخالصسوديوروميليون22۰
كرداشارهزيرمواردبهميتوانشركتاينمعروفمحصوالتاز.
آباکوس--سالید ورکس--کتیا
18
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
ABAQUSتاریخچه
آقایدكترایتزدرآباكوسافزارنرماصليايدهDavid Hibittمكانيك)عنوانتحتميالدی،1972سالدر
.شدهائارBrownدانشگاهدر(محدوداجزایروشپايهبرمحاسباتي
آقای1977سالدرHibittافزارنرمساختبهشروعABAQUSكرد.
آقای197۸سالدرHibittخودشريكدوهمراهبهKarlssonوSorensonشركتHKSوكردندتاسيسرا
.كردندمنتشرراABAQUSويرايشاولين
19
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
ABAQUSتاريخچه
شركت1991سالدرHKSديناميكيحلنرمافزارABAQUS/Explicitبههمرا
.ساختمنتشرراخوداصليافزارنرموكرداضافهافزارنرممجموعه
عنوانتحتمحدوداجزایپايهبراصليافزارنرم1999سالدر
ABAQUS/STANDARDشدتكميل.
عنوانتحتگرافيكينسخهاولين1999سالردABAQUS/CAEكهشدعرضهبازاربه
.بودنتايجاستخراجوحلمدلسازی،برایماژول9دارایكهبودافزارنرمگرافيكينسخهاولين
1999سالدرABAQUS/CAEتكميلپردازشپسوپردازشپيشعملياتانجامبرای
.شد20
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
ABAQUSقابلیت ها
خطيغيروخطيلئمساحلالمانهاانواعكردنمدلزيادبسياررفتاریهایمدلبودنداراگستردهوعموميمدلسازیابزار(رنشك-تنشمسئلهيعني)جامداتمكانيكمسائلتحليلبهمحدودتنهاآنازاستفاده
.نيستنظيرگوناگونهایرفتاروخواصباموادانواعمدلسازی:
فلزاتهاالستيكپليمرهاهاكامپوزيتمسلحبتنفنریهایفوموژئوتكنيكيمصالح... 21
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
ABAQUS
قابلیت هابازمنبعينويسبرنامهزبانازپشتيبانيPythonافزارنرمداخلدرنويسيبرنامهبرایافزارنرمداخلدرنويسياسكريپتامكانوجود(افزارنرمباكارراحتي)آسانمدلينگوسادهكاربردافزارنرمهایكتابخانهوامكاناتبهكردناضافهوتغييرامكاناستافزارنرمایحرفهكاربرانبرایقدرتمندبسيارابزاریكهنويسيروتينسابعنوانتحتقابليتينظيرمختلفيمسايلحل:
حرارتانتقالجرمنفوذالكتريكياجزاحرارتيحليلتاكوستيكتراوشالكتريكپيزو
22
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
ABAQUSبخش های نرم افزار
:استبخش4شاملآباكوسنرمافزار•
Abaqus/Standard
.ندميكاستفادهضمنيانتگرالگيریازوميباشدمحدوداجزایروشمبنایبركليتحليلگريك
•Abaqus/Explicit
برایودميكناستفادهانتگرالگيریبرایصريحرويكردازوميباشدمحدوداجزایخاصتحليلگريك.داردكاربردگذرابارگذاریحالتدرتماسمسائلشاملغيرخطيسيستمهایحل
•Abaqus/CFD
.استسياالتديناميكتحليلنرمافزاريك
•Abaqus/Electromagnetic
.استالكترومغناطيسمسائلتحليلنرمافزاريك
23
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
ABAQUSمراحل تحلیل
:ميشودتشكيلمرحلهسهازABAQUSافزارنرمدركاملتحليليك
پردازشپيشمرحله1)
پردازشمرحله2)
پردازشپسمرحله3)
24
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
ABAQUSمراحل تحلیل
:شپردازپيش
oگرددايجادافزارنرمبرایورودیفايليكوشودساختهرامسالهمدلستيبايمرحلهايندر.
oازاستفادهباگرافيكيصورتبهتوانميمعموالرامدلABAQUS/CAEپيشسايرياو
.كردايجادهاپردازنده
oورودیفايلتوانيمABAQUSمانندمتنويرايشگريكازاستفادهباراNotepadساخت.
25
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
ABAQUSمراحل تحلیل
:پردازش
oشودمياجرازمينهپسدرپروسهيكصورتبهمعموالپردازش.
oكندميحلوتعريفمدليكدررامسئلهافزارنرممرحله،ايندر.
oدنشوميذخيرهباينریهایفايلدرتحليلهایخروجي.
oگيردميقراراستفادهموردپردازشازپسمرحلهبرایخروجيهااين.
oولهئمسپيچيدگيبهمطلباينكهكشدميطولروزچندتاثانيهچندبينتحليلزمان
.داردبستگيدهد،ميانجامراتحليلكهكامپيوتریقدرت
26
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
ABAQUSمراحل تحلیل
:پردازشپسoدادانجامپردازشمرحلهپايانازبعدتوانميرانتايجارزيابي.oشودميانجامهاپردازندهپسسايريابصریمدولازاستفادهبامعموالارزيابي.oشنمايبرایمتفاوتيهایگزينهوهخواندراباينریخروجيفايلهایدادهبصریمدول
:نظير،داردنتايجرنگيكانتورهایانيميشننمايشالمانهايافتهتغييرشكلفرمنمودارشكلبهخروجيیهادادهنمايش
27
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
ABAQUSمزیت های استفاده از نرم افزار آباکوس
تاسبيشتریقابليتهایدارای(هستندآنهاانجامبهقادرنيزنرمافزارهاسايركه)معموليهایتحليلدر.
درموجودالمانهایabaqusاستمشابهافزارهاینرمسايرازتخصصيترودقيقترمتنوعتر،بسيار.
استباالبسياردقتباضخيم،وضخامتكمپوستهایسازههایتحليلبهقادرنرمافزار.
ميكندرقابتمدلسازیتخصصينرمافزارهایباحتيدارد،مدلسازیبرایكهزيادیامكاناتبا.
مدلسازیمختلفمراحلدرمدلاصالحقابليتوقطعاتايندادنقرارهمكناروقطعهچندينساختامكان.
خطاپيغامدادنباافزارعيبرفعبرایكاربرراهنمايي
افزارنرمدرقطعاتبينتماسقابليتگرفتننظردر
28
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
ABAQUSمزیت های استفاده از نرم افزار آباکوس
روشكمكبهديناميكيمسائلتحليلexplicitاستپيچيدهبسيارآنازاستفادهمعموالكه.
پيچيدهتحليلهایدرمشكلرفعبرایدقيقزمانبندیروشهایازاستفاده.
نامبهایگزينهازاستفادهامكانuser subroutine،زبانبهفايلاينfortranمتندروميشودنوشته
.ميشودفراخواندهورودیفايل
گزينهوجودmacro managerهامنوكمكبهكهراعملياتسریيكميتوانگزينهاينازاستفادهبا
تمامميتوانشدهذخيرهماكرویاجرایباترتيباينبهميشودذخيرهmacroيكصورتبهوانجام
.كردتكرارسرعتبهراقبلعمليات
ميكندايجادمناسبيمشپيچيدهمدلهایبرای.
خاصماژولهایوجود29
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org
فرادرساین اسالید ها بر مبنای نکات مطرح شده در «ABAQUSآموزش نرم افزار آنالیز اجزای محدود »
.تهیه شده است
.ماییدبرای کسب اطالعات بیشتر در مورد این آموزش به لینک زیر مراجعه ن
faradars.org/fvmec94052
ABAQUSآموزش نرم افزار
faradars.org/fvmec94052
فرادرس
FaraDars.org