آیا تحلیل خستگی با آباکوس امکان پذیر است؟
آیا تحلیل خستگی با آباکوس امکان پذیر است؟
آیا تحلیل خستگی با آباکوس امکانپذیر است: در این مطلب سعی می‌کنیم به سوالی که ذهن خیلی ها را مشغول کرده، پاسخ بدهیم. خیلی از دوستان می‌پرسند که تحلیل خستگی با آباکوس چطور انجام میشود؟ اگر بخواهیم به این سوال جواب درستی بدهیم باید اینطور بگوییم که به طور کل اباکوس به تنهایی برای تحلیل خستگی زیاد استفاده نمی‌شود.
تحلیل خستگی و چرخهای برای هر متریال و هر رژیم بارگذاری داستان خودش را دارد. در این مطلب، چند نرمافزار، پلاگین و افزونه مناسب برای تحلیل خستگی با آباکوس و برای مواد کامپوزیتی، فلزی، جوش، الاستومرها و حتی بتن پیشنهاد می‌کنیم. حالا در ادامه همراه ما باشید تا روشهای حل خستگی در آباکوس را مرور کنیم.
-
آموزش سابروتین نویسی در آباکوس68,000,000 ریال -
محصول تخفیف خورده
دوره آباکوس مقدماتی تا پیشرفتهOriginal price was: 115,000,000 ریال.58,980,000 ریالCurrent price is: 58,980,000 ریال.
تحلیل خستگی فقط با آباکوس
تحلیل خستگی فقط با آباکوس و بدون کمک هیچ نرمافزار دیگری فقط برای فلزات و برای رژیم بارگذاری کم چرخه یا Low Cycle امکانپذیر است و یک مثال در هلپ اباکوس وجود دارد که برای تحلیل خستگی دمایی قابل استفاده است. روش مورد استفاده در اباکوس برای این تحلیل Direct Cyclic هست که مزیت آن پایداری در هر چرخه از بارگذاری می‌باشد.
اگر مساله شما، شبیه به این هست میتوانید از همین الگو بگیرید و شبیه‌سازی را انجام دهید.
نکته: البته در برخی مراجع عنوان شده است که از این روش برای تحلیلهای خستگی پرچرخه استفاده شده است.
نرم افزارهای تخصصی تحلیل خستگی fe-safe و MSC-Fatigue
برای بارگذاری پرچرخه یا High Cycle بهتر هست از نرمافزارهای جانبی تخصصی خستگی مثل fe-safe و MSC-Fatigue استفاده کنید. این نرمافزارها کتابخانه‌ای از مدلهای مختلف بارگذاری و مواد را پوشش میدهند و معمولا کاربر از استفاده از این نرمافزارها راضی هست.
حل یک مساله خستگی به کمک fe-safe (ماژول حل خستگی در پکیچ نرمافزار آباکوس)
برای حل مسائل خستگی با MSC-Fatigue هم تقریبا کار خیلی راحت هست. این نرمافزار کاملا تخصصی و شاید پیشروترین نرمافزار آنالیز عددی خستگی موجود در بازار باشد. برای کار با این نرمافزار فایل *.odb حاصل از تحلیل آباکوس در این نرمافزار مورد استفاده قرار می‌گیرد و با توجه به نوع بارگذاری خستگی و انتخاب مدل خستگی و … تحلیل بینظیری از خستگی ارائه میشود.
در زیر تحلیل خستگی یک توربین باد را با استفاده از این نرمافزار مشاهده می‌کنید.
تحلیل خستگی با آباکوس برای مواد کامپوزیتی به کمک Helius
برای متریال‌هایی که جدیدتر مورد استفاده قرار می‌گیرند مثل کامپوزیت‌ها پلاگین‌های تخصصی دیگری هم مثل هلیوس (Helius) وجود دارد که خود من از کار کردن با این پلاگین خیلی راضی هستم. مدلها و معیارهای خرابی مختلفی در این پلاگین هست و بر اساس نمودار S-N ماده تخمین عمر و آسیب را انجام می‌دهد.
از روش خوب و جدیدی هم برای پیشبینی آسیب استفاده میکند که برگ برنده‌اش در میان نرمافزارهای مشابه هست.
تحلیل خستگی با آباکوس برای الاستومرها چطور؟
برای رابرها (Rubbers) و الاستومرها هم از اثر مولینز Mullins Effect موجود در خود نرمافزار برای بارگذاریهای چرخهای میشود استفاده کرد. اگر کسی به دنبال نرمافزار تخصصی برای بارگذاری چرخهای لاستیکها هست Endurica را پیشنهاد می‌کنم. این نرمافزار با اکثر نرمافزارهای FEAخوب کوپل میشود و کاملا تخصصی در این زمینه در حال توسعه و استفاده در صنایع دنیاست.
شرکت داسو سیستمز از حلگر اندوریکا برای افزونه‌ای به نام fe-safe/Rubber استفاده کرده است تا پاسخگوی مشتریان خود در زمینه تحلیل خستگی الاستومرها باشد. این افزونه به نرم افزار fe-safe اضافه میشود و تحلیلهای مربوط به خستگی را به کمک حلگر Endurica انجام می‌دهد.
وضعیت صنعت کشور در زمینه تحلیل خستگی الاستومرها
در این سال‌ها زیاد ندیدم در صنعت و دانشگاه ایران به دنبال حل مسائل خستگی الاستومرها باشند با اینکه در دنیا خیلی این مساله مهم است. شاید هنوز در صنایع ایران این مساله احساس نیاز نشده است. البته با وجود کارخانه‌های مختلف تایر‌سازی و قطعه‌سازی مختلف مورد استفاده در صنعت نفت و گاز و خودرو این مساله خیلی عجیب هست. به دانشجویان تحصیلات تکمیلی پیشنهاد می‌کنم اگر هنوز در مرحله ارائه پروپزال پایان‌نامه هستید این موضوع رو هم جدی بگیرید.
تحلیل خستگی با آباکوس برای بتن هم امکان پذیر هست؟!
نکته دیگر اینکه برای مصالح ساختمانی مثل بتن هم مدل آسیب پلاستیک CDP (Concrete Damage Plasticity) موجود در اباکوس ضعف‌هایی برای بارگذاری چرخهای دارد. مثلا محاسبات مربوط به پینچینگ (Pinching) انجام نمی‌شود. برای این موارد هم باید از سابروتینهای V/UMAT در نرمافزار آباکوس کمک بگیرید.
مدل سازی بتن در آباکوس | تدوریس و آموزش مدلسازی پروژه محور ABAQUS
آموزش مدلسازی بتن در آباکوس
این مجموعه آموزشی مدلسازی در آباکوس ( آموزش مدلسازی در آباکوس )، شامل سه مثال جامع در رسته های انفجار، آتش سوزی و اتصالات آن بصورت عملی استفاده می شود. پشتیبانی فنی و آموزشی توسط تیم بنوموسی
جمع‌بندی
بنابراین کلیت تحلیل خستگی با آباکوس به این صورت بود. دیدید که حل مسائل خستگی بدون استفاده از نرمافزارهای جانبی در آباکوس زیاد رایج نیست. اما اگر هم متریال و شرایط مساله طوری بود که در هیچکدام از این نرمافزارها موجود نبود، باید آستین‌ها را بالا بزنید و از سابروتین و اسکریپت‌نویسی استفاده کنید که اگر تازه‌کار باشید کار زمان‌بری هست. چون علاوه بر تسلط بر زبانهای فرترن و پایتون باید با اصول کدنویسی و از همه مهم‌تر تئوریهای خستگی و نحوه پیاده‌کردن آن‌ها در کد مسلط باشید. شاید حداقل یک تا دو سال برای افراد تازه کار این مورد زمان بخواهد. به این‌ها صحت‌سنجی‌های مختلف جهت اطمینان از عملکرد کد را هم اضافه کنید.
حالا اگر بخواهیم جمع‌بندی داشته باشیم شاید جدول زیر بهتر از همه این صحبت‌ها بتواند برای تصمیم‌گیری در مورد روش و نرمافزار مورد استفاده تحلیل خستگی کمک کند. توجه داشته باشید که جدول زیر بر مبنای استفاده از نرم افزار اباکوس تهیه شده است. برای نرمافزارهای دیگر مثل انسیس هم می‌تواند قابل توسعه باشد.
| متریال | رژیم بارگذاری | نرم افزار | نرم افزار جانبی | توضیحات |
| کامپوزیت | کم چرخه و پر چرخه | آباکوس | هلیوس/Helius | دارای معیارهای مختلف خرابی |
| فلزات | کم چرخه | آباکوس | – | قابل استفاده برای رفتارهای shakedown و Ratcheting پلاستیک |
| فلزات | کم چرخه و پر چرخه | آباکوس | fe-safe/MSC-Fatigue | |
| جوش | کم چرخه و پر چرخه | آباکوس | fe-safe/MSC-Fatigue | |
| بتن | کم چرخه | آباکوس | – | تنها مدل CDP قابل استفاده استفاده است که آن هم در محاسبات پینچینگ ناتوان می باشد. |
| الاستومر | کم چرخه و پر چرخه | آباکوس | fe-safe/Rubber/ Endurica | برای تجمع آسیب اثر مولینز موجود است. |
چند نکته و کلام آخر:
- معمولا به بالای 10000 چرخه، پرچرخه گفته میشود.
- معمولا تحلیل کم چرخه بر اساس کرنش کنترل و تحلیل پرچرخه براساس تنش کنترل است.
- در تحلیلهای پرچرخه، سطح تنش بسیار کمتر از تنش تسلیم ماده است و کرنش قابل ملاحظه ای در هر سیکل نشان نمی‌دهد. برعکس در تحلیل کم‌چرخه در هر سیکل مقدار کرنش الاستیک قابل توجه است.
- معمولا تست‌های خستگی پرچرخه براساس استاندارد ASTM E466 انجام میشود.
- برای تحلیلهای کم‌چرخه در بعضی موارد از ابزار امپلیتیود (Amplitude) هم در خود نرمافزار اباکوس میشود استفاده کرد. اما این کار برای تعداد سیکل زیاد خیلی هزینه محاسباتی بالایی خواهد داشت. برای تا حدود 20 و در بعضی موارد 100 سیکل شاید این کار بد نباشد.
- پروتکل‌های تست خستگی به صورت‌های
- تست خستگی محوری
- تست خستگی خمش 3 نقطه
- و تست خستگی خمش 4 نقطه می‌باشد.
باتشکر از همراهی شما تا پایان این مطلب. امیدوارم مورد استفاده شما باشد. سوالات و نظراتتان را از ما دریغ نکنید! همین زیر کامنت بذارید جواب می‌دهیم…
خدمات و منتورینگ بنوموسی
شرکت بنوموسی با ارائه جلسات منتورینگ آباکوس راهنمای شما عزیزان در جهت رفع و بهبود ایرادات فنی و مهندسی پروژه های صنعتی و دانشجوی تان در زمینه مدلسازی، تحلیل، و صحت‌سنجی نتایج می باشد. این جلسات به صورت آنلاین و حضوری برگزار میشود و نیم ساعت اول رایگان است. برای اطلاعات بیشتر و رزرو وقت، از صفحه منتورینگ اباکوس ما دیدن کنید.
برای استفاده از خدمات شبیه‌سازی و مشاوره رایگان ما، کافی است با ما تماس بگیرید. ما در تمام مراحل پروژه کنار شما هستیم تا بهترین نتایج را به‌دست آورید.
برای کسب اطلاعات بیشتر و دریافت منتورینگ ، لطفاً با ما تماس بگیرید یا از وب‌سایت Banumusagr بازدید کنید. تیم ما آماده است تا شما را در دستیابی به نتایج مطلوب در تحلیلهای عددی و شبیه‌سازی‌های مهندسی یاری کند.
راه های ارتباطی با شرکت بنوموسی :
TELEGRAM : https://t.me/BanuMusaGr
ایمیل: info@BanuMusaGr.com
تلفن همراه: 388 20 55 0915
تلفن: 35424520– 51 (98+)
آدرس: مشهد – کیلومتر 12 بزرگراه آسیایی (جاده قوچان)- جاده شهرک صنعتی توس- شهرک فناوری صنایع غذایی و بیوتکنولوژی شمال شرق- معاونت صنایع کوچک- مرکز خدمات.
آیا آباکوس به تنهایی برای تحلیل خستگی مناسب است؟
آباکوس به طور مستقیم برای تحلیل خستگی معمولاً کافی نیست و بیشتر برای تحلیل خستگی در رژیم بارگذاری کم چرخه یا Low Cycle کاربرد دارد. برای تحلیل خستگی پرچرخه یا High Cycle و مواد خاص، استفاده از نرمافزارهای تخصصی جانبی مانند fe-safe و MSC-Fatigue توصیه میشود.
چگونه میتوان تحلیل خستگی پرچرخه را با آباکوس انجام داد؟
برای تحلیل خستگی پرچرخه با آباکوس، بهتر است از نرمافزارهای جانبی مانند fe-safe و MSC-Fatigue استفاده کنید. این نرمافزارها مدلهای متنوعی برای بارگذاری و مواد ارائه میدهند و میتوانند فایلهای خروجی آباکوس (*.odb) را برای تحلیل خستگی پردازش کنند.
آیا میتوان تحلیل خستگی مواد کامپوزیتی را با آباکوس انجام داد؟
بله، برای تحلیل خستگی مواد کامپوزیتی میتوانید از افزونه Helius استفاده کنید. این پلاگین دارای مدلها و معیارهای خرابی متنوعی است که به پیشبینی عمر و آسیب مواد کامپوزیتی کمک میکند.
تحلیل خستگی الاستومرها با آباکوس چگونه انجام میشود؟
برای تحلیل خستگی الاستومرها، میتوان از Mullins Effect موجود در آباکوس استفاده کرد. همچنین، برای تحلیلهای تخصصیتر، نرمافزار Endurica پیشنهاد میشود. این نرمافزار با اکثر نرمافزارهای FEA سازگار است و در تحلیل خستگی لاستیکها کاربرد دارد.
آیا تحلیل خستگی بتن با آباکوس امکانپذیر است؟
بله، برای تحلیل خستگی بتن از مدل Concrete Damage Plasticity (CDP) در آباکوس استفاده میشود. با این حال، این مدل ممکن است برای بارگذاریهای چرخهای محدودیتهایی داشته باشد و ممکن است نیاز به استفاده از سابروتینهای V/UMAT باشد.
چه نوع نرمافزارهایی برای تحلیل خستگی به صورت جانبی توصیه میشود؟
برای تحلیل خستگی، نرمافزارهای جانبی زیر توصیه میشود:
fe-safe: برای تحلیل خستگی با مدلهای مختلف بارگذاری و مواد.
MSC-Fatigue: برای تحلیلهای خستگی کم و پر چرخه.
Endurica: برای تحلیل خستگی الاستومرها.
Helius: برای تحلیل خستگی مواد کامپوزیتی.
آیا تحلیل خستگی با استفاده از آباکوس و نرمافزارهای جانبی پیچیده است؟
بله، تحلیل خستگی با استفاده از آباکوس و نرمافزارهای جانبی ممکن است پیچیده باشد و نیاز به دانش تخصصی در زمینه خستگی، نرمافزارهای FEA و روشهای تحلیل داشته باشد. برای اطمینان از صحت تحلیل، ممکن است نیاز به تسلط بر زبانهای برنامهنویسی و اصول خستگی باشد.
تحلیل خستگی برای چه تعداد چرخهای پرچرخه و کم چرخه در نظر گرفته میشود؟
معمولاً تحلیل خستگی پرچرخه برای بیش از 10,000 چرخه و تحلیل خستگی کم چرخه برای تعداد چرخه‌های کمتر در نظر گرفته میشود. تحلیل کم‌چرخه بر اساس کرنش کنترل و تحلیل پرچرخه بر اساس تنش کنترل است.
آیا میتوان از ابزارهای داخلی آباکوس برای تحلیل خستگی استفاده کرد؟
برای تحلیلهای کم چرخه، میتوان از ابزارهای داخلی آباکوس استفاده کرد. برای تحلیلهای پرچرخه و مواد خاص، استفاده از نرمافزارهای جانبی تخصصی پیشنهاد میشود.
چگونه میتوان از سابروتینها برای تحلیل خستگی استفاده کرد؟
برای تحلیل خستگی در مواردی که مدلهای موجود در آباکوس مناسب نیستند، میتوان از سابروتینهای V/UMAT برای توسعه مدلهای خستگی خاص استفاده کرد. این روش نیاز به برنامهنویسی و دانش تخصصی در زمینه تئوریهای خستگی دارد.
