Kilauea; Mount Etna; Mount Yasur; Mount Nyiragongo and Nyamuragira; Piton de la Fournaise; Erta Ale.

خواص Plastic و مدلسازی رفتار پلاستیک مواد • شهریور ۲۰, ۱۳۹۰ • Babak • در مثالهایی که در پستهای قبل مورد بررسی قرار گرفت، چه در وضعیت استاتیک و چه در وضعیت دینامیک مشخصات ماده ای که به کار برده شد تماماً یکسان و الاستیک بود. اما همانطور که می دانیم آنچه در واقعیت وجود دارد و نیز در آزمایش کشش مواد بدست می آید، اکثر مواد در محدوده ای رفتار الاستیک نشان می دهند و پس از آن وارد فاز پلاستیک و تغییر شکلهای دائمی می شوند. هدف از این پست آشنایی با خواص Plastic و مدلسازی رفتار پلاستیک مواد در آباکوس است. به دلیل آنکه هدف اصلی از آموزشهای این وبسایت، مباحث تخصصی مربوط به تحلیل و آنالیز به روش اجزای محدود است، لذا در اکثر مثالها سعی می شود تا حد ممکن هندسه مدل ساده باشد و زمان زیادی صرف آموزشهای مربوط به روشهای ترسیم نشود.

برای آشنایی با شیوه کار با خواص پلاستیک مواد، مثالی که مورد بررسی قرار می گیرد همانند مثال فصل 2 یک تیر یک سر گیردار است که تحت بارگذاری گسترده قرار گرفته است. ابعاد تیر و بارگذاری در زیر آمده است. ویژگیهای ماده در بخش مربوط به تنظیمات ماژول Property آمده است. Part/Sketch • همانند آنچه در مثالهای قبل آموختید هندسه مدل را مطابق ابعاد شکل در ماژول Part ایجاد کنید. Property • یکی از بحث های اصلی در این مثال نحوه وارد کردن خصوصیات ماده در حالت تغییر شکل پلاستیک است. در ماژول Property در مرحله اول یک ماده جدید همانند آنچه در مثالهای قبل آموختید بسازید و ویژگیهای Density و Elastic را برای آن تعریف کنید اما Ok نکنید. Density = 7800 Kg/M3 Young’s Module = 200 GPa Poisson’s Ratio = 0.3 این اطلاعات رفتار ماده را در محدود تغییر شکل الاستیک مدل می کند.

اما پس از رسیدن به نقطه تسلیم، رفتار ماده از حالت خطی خارج می شود و برای مدل کردن آن نیاز به وارد کردن اطلاعات تکمیلی بیشتری می باشد. اطلاعات مربوط به رفتار یک ماده پس از نقطه تسلیم از تستهای کشش بدست می آید. جهت مدل کردن یک ماده در محدود تغییر شکل پلاستیک نیاز است تا به این اطلاعات دسترسی داشته باشیم. به طور مثال در این مساله اطلاعات مربوط به تنش و کرنش فولاد از نتایج تست کشش استخراج شده است.

مساله بسیار مهمی در مدل کردن ماده در محدوده پلاستیک مطرح است و آن این است که در تست کشش نتایجی که از دستگاه بدست می آید، تنش و کرنش مهندسی یا نامی ماده است. همانطور که می دانید برای تبدیل تنش و کرنش نامی به تنش و کرنش واقعی از روابط زیر استفاده می شود.

برای شناساندن رفتار پلاستیک ماده به نرم افزار حتما باید تنش و کرنش واقعی ماده وارد شود. Ε = ln (1+ε 0) σ = σ 0 (1+ε 0) که در آن ε 0 و σ 0 به ترتیب کرنش و تنش نامی و ε و σ به ترتیب کرنش و تنش واقعی است. با توجه به نکته فوق تنش و کرنشهای بدست آمده از تست کشش به تنش و کرنش واقعی تبدیل شده و طبق جدول و نمودار زیر می باشد.

Stress(MPa( strain plastic strain 0 0 538 0.00269 0 559 0.006632 0.003942 631 0.029961 0.027271 679 0.041425 0.038735 753 0.060243 0.057553 835 0.086008 0.083318 878 0.11112 0.10843 918 0.13216 0.12947 960 0.15277 0. 0.20572 0.20303 در جدول فوق ستون اول تنشهای واقعی و ستون دوم کرنشهای واقعی را نشان می دهد. ستون سوم کرنشهای پلاستیک واقعی است که از کم کردن کرنش تسلیم از کرنش واقعی محاسبه می شود.

Ε plastic = ε-ε yield مقادیر ستونهای اول و سوم را در نرم افزار وارد می کنیم. در پنجره Edit Material گزینه Plastic را از مسیر زیر انتخاب کنید. Mechanical / Plasticity / Plastic مقادیر ستونهای تنش و کرنش پلاستیک را از جدول فوق در این پنجره وارد کنید.

دقت کنید که مقادیر تنش بر حسب مگاپاسکال است. پس در مقابل اعداد وارد شده E6 فراموش نشود. Step • سایر مراحل ساخت مدل را مطابق آنچه در مثالهای پیش آموختید انجام دهید و یک گام تحلیلی Static بسازید. دقت کنید به دلیل آنکه رفتار غیرخطی ماده مدنظر است حتما Nlgeom را به حالت انتخاب درآورید. • در مرحله مشاهده نتایج می خواهیم برخی نمودارهای مربوط به تکیه گاه تیر را رسم کنیم. لذا در ماژول Step یک History Output برای تکیه گاه تیر تعریف می کنیم و تنش و کرنشهای مربوط به آن را ذخیره خواهیم کرد.

همانطور که در مثال قبل نیز ذکر شد برای آنکه بتوانیم برای تکیه گاه تیر History Output مناسب تعریف کنیم در مرحله اول باید آن را به عنوان یک Set به نرم افزار معرفی کنیم. از منوی اصلی نرم افزار مسیر زیر را جهت ایجاد Set اجرا کنید. Tools / Set / Create سطح تکیه گاه تیر را با نام Base انتخاب و Ok کنید. پس از آنکه Set مورد نظر را ایجاد کردید History Output Manager را اجرا کنید. H-Output-1 را حذف کنید چون نیازی به آن نداریم.

یک History Output جدید ایجاد و تنظیمات زیر را روی آن انجام دهید. Domain: Set: Base Frequency: Evenly Spaced Time Intervals: 100 Output Variables: EP, SP, در واقع برای نرم افزار تعریف می کنیم که برای تکیه گاه تیر فقط مقادیر تنشها و کرنشهای اصلی ( Principal Stress & Strain) را ذخیره کند. ذخیره کردن سایر نتایج به دلیل اینکه پیدا کردن آنها در مرحله مشاهده نتایج مشکل خواهد شد لزومی ندارد. Load • در ماژول Load بارگذاری از جنس فشار و شرایط مرزی تکیه گاهی را اعمال کنید. Load: Mechanical / Pressure: 20 E+6 Mesh • در ماژول Mesh دانه بندی را با اندازه 0.01 ایجاد و سپس شبکه ای ساختار یافته با المانها آاجری تشکیل دهید. Job • یک Job جدید در ماژول Job به نام Plasticity ایجاد کنید. مدل را ذخیره و سپس Submit کنید.

با استفاده از دستور Monitor می توانید روند حل مساله را مشاهده کنید. زمان در مسائل استاتیک در قسمتهای مختلف نرم افزار اعم از زمان نشان داده شده در پنجره Monitor و یا زمان نمایش داده شده در رسم نمودارها مفهوم زمان ندارد؛ بلکه صرفا نشاندهنده درصد حل مساله و درصد اعمال بار می باشد. در واقع در مسائل استاتیک نحوه اعمال بار به قطعه به صورت تدریجی و از صفر تا میزان بار تعین شده می باشد. اگر در پنجره بارگذاری هم دقت کنید در مسائل استاتیک در مقابل عبارت Amplitude گزینه Ramp به صورت پیش فرض انتخاب شده است. Visualization • در ماژول Visualization می توانید نتایج مختلف بدست آمده را مشاهده کنید. برای مشاهده چندین نما یا نتیجه مختلف می توانید صفحه نمایش جدید برای نرم افزار تعریف کنید.

برای این کار از منوی اصلی مسیر زیر را اجرا کنید. Viewport / Create با این کار یک صفحه نمایش جدید ایجاد شده است که در زیر صفحه نمایش فعلی قرار دارد و قابل مشاهده نیست. جهت نمایش کنار هم این دو صفحه نمایش از منوی اصلی مسیر زیر را اجرا کنید. Viewport / Tile Vertically حال در یکی از صفحه های با استفاده از منوی Results تنشهای فون میسس (Mises) و در دیگری کرنشهای پلاستیک اصلی (PE) را نمایش دهید. همانطور که در شکل نیز می بینید علی رغم آنکه تنش در تمام قطعه گسترش یافته است اما کرنش پلاستیک یا همان تغییر شکل دائمی تنها در نزدیکی تکیه گاه تیر اتفاق می افتد.

در شکل سمت چپ که نمایشگر کرنشهای اصلی قطعه می باشد قسمتهایی که با رنگ آبی نمایش داده می شود در محدود الاستیک خطی باقی مانده است. • در این مثال با برخی دیگر از قابلیت های رسم نمودار نرم افزار آشنا خواهید شد. یکی از قابلیت های نمودارکشی، رسم دو پارامتر بر اساس هم و نه بر اساس زمان است. بطور مثال رسم نمودار تنش یک المان بر اساس کرنش آن المان که در اینجا بررسی خواهیم کرد. برای این کار ابتدا با استفاده از Query شماره المان گوشه تکیه گاه تیر را بدست می آوریم.

برای اجرا Query از منوی اصلی مسیر زیر را اجرا و یا مستقیما آیکون را اجرا کنید. Tools / Query در پنجره Query گزینه Element را انتخاب کنید. در صفحه نمایش یکی از المانهای بالای تکیه گاه را انتخاب کنید. در کادر پائین صفحه شماره المان نمایش داده می شود که بطور مثال در اینجا 503 می باشد. این شماره در کامپیوتر شما ممکن است متفاوت باشد.

حال با استفاده از نمودار تنش اصلی در راستای تیر را که برای من محور Z ( SP3) می باشد را رسم و Save As کنید. برای تشخیص محوری که در راستای طول تیر قرار دارد از دستگاه مختصات روی صفحه نمایش استفاده کنید. همانطور که ملاحظه می کنید محور افقی نمودار فوق Time است که توضیح داده شد به چه معنا است. بار دیگر کرنش اصلی در راستای محور طولی تیر ، EP3، را رسم و Save As کنید. مجددا Create XY Data را اجرا کنید. از پنجره Create XY Data این بار به جای ODB History Output گزینه Operate On XY Data را انتخاب کنید. اگر مراحل قبلی را درست انجام داده باشید پنجره Operate On XY Data باید چیزی شبیه شکل زیر باشد.

این پنجره شامل 3 قسمت اصلی می باشد. پنجره بالایی جهت وارد کردن فرمولها و روابط مورد نظر کاربر می باشد. قسمت XY Data در برگیرنده نمودارهایی است که ذخیره کرده اید که در اینجا شامل دو نمودار EP3 و SP3 برای المان شماره 503 می باشد.

بخش Operators نیز شامل انواع و اقسام روابط ریاضی شامل چهار عمل اصلی، روابط مثلثاتی و می باشد و از آنها جهت ایجاد توابع مختلف روی نتایج نرم افزار می توان استفاده کرد. از بخش Operators گزینه Combine(X,X) را انتخاب کنید. اولین عبارتی که در تابع Combine وارد می کنید مولفه افقی و دومین عبارت مولفه عمودی نمودار را تشکیل خواهد داد. لذا از بخش XY Data نمودار مربوط به کرنش را انتخاب و Add To Expression کنید. سپس نمودار مربوط به تنش را انتخاب و مجددا Add To Expression کنید. در اینجا با توجه به آنکه نمودار کرنش با نام Ep3-503 و نمودار تنش با نام Sp3-503 ذخیره شده است در بخش فرمول عبارت زیر ایجاد شده است. Combine ( “Ep3-503”, “Sp3-503”) روی گزینه Plot Expression کلیک کنید تا نمودار تنش – کرنش المان رسم شود.

همانطور که انتظار داشتیم این نمودار باید نمودار تنش – کرنش فولاد باشد که به عنوان مشخصه ماده به نرم افزار داده بودیم. • • • آقای مهندس سلام و با تشکر از شما.

بنده می خواهم یک قاب مجهز به دمپر را تحت تغییر شکل های خیلی بزرگ بررسی کنم ( 16 سانتی متر به قاب تغییر مکان وارد می کنم ). اما از یک مرحله بعد ( 8.6 سانتی متر ) نرم افزار توانایی حل را ندارد و واگرا می شود. و در WARNING پیغام زیر ظاهر می شود. The strain increment has exceeded fifty times the strain to cause first yield at 127 point. حال چه کار کنم که نرم افزار جلوتر رود ؟ چون موضوع پایان نامه من بررسی تغییرمکان های خیلی زیاد است. بنده نوع تحلیل را static general گرفتم.

آیا با عوض کردن نوع تحلیل جواب می گیرم؟ سپاس از شما. • • • با سلام مهندس درحین انجام پایان نامه ام در زمینه اندرکنش خاک و سازه هست چن تا سوال برایم پیش آمده ،ممنون می شوم مرا راهنمایی بفرمایید. در پیوست ساده ترین مدل پایان نامه ام که یک قاب خمشی 2 طبقه یک دهانه می باشد را ضمیمه می کنم؛ در این مدل باید اثر همزمان برکنش ( جداشدگی) پی و لغزش پی بر بروی خاک با رفتار خطی بپردازم. لغزش در فصل مشترک خاک و پی (Foundation Sliding): این پدیده زمانی رخ می دهد که نیروی افقی منتقل شده به پی از مقاومت اصطکاکی بین خاک و پی بیشتر شود. چنین پدیده ای معمولا در هر راستایی فقط برای مدت زمان کوتاهی رخ می دهد ( با توجه به ماهیت رفت و برگشتی زلزله )؛ از اینرو، لغزش با گسیختگی همراه نیست ولی موجب تغییر شکل های دائمی و برگشت ناپذیر می شود. طراح فقط باید از این نکته اطمینان حاصل کند که مقدار چنین تغییر شکلی از نظر سازه ای یا عملیاتی مضر نمی باشد.

جداشدگی پی از روی خاک ( برکنش) (Foundation Uplift): یکی از پدیده های غیرخطی هندسی که در سطح فصل مشترک پی و خاک بستر و در اثر چرخش گهواره ای پی می تواند رخ دهد، پدیده ی برکنش پی می باشد و به معنی جدا شدن پی از خاک زیر می باشد. به طور کلی هر وقت لنگر واژگونی که از طرف زلزله به سازه تحمیل می شود، از لنگر مقاوم ناشی از بارهای وزنی بیشتر شود، به علت ناتوانی خاک در تحمل نیروی کششی، پی از خاک زیر آن جدا شده و سازه در یک لبه از پی خود دچار بلند شدگی خواهد شد. در ادامه با توجه به تغییر جهت شتاب در زلزله، پی سازه بصورت متناوب حول دو لبه ی چپ و راست خود دچار بلند شدگی خواهد شد؛این وضعیت تا زمانی که لنگر واژگونی از لنگر مقاوم ناشی از بارهای ثقلی، کمتر شود؛ ادامه خواهد یافت. به محض شروع بلند شدگی در لبه ی چپ پی، سازه حول لبه راست پی ارتعاش می کند و لبه ی راست پی پایین می رود؛ سپس با تعویض جهت زلزله بلندشدگی در لبه راست پی رخ داده و سازه حول لبه ی چپ خود ارتعاش خواهد کرد ولبه چپ پی پایین می رود. Necchi Silvia Maximatic 586 Manual Meat. پس از شروع ارتعاش سازه تغییر مکان های دو طرف پی برخلاف هم می باشند. یعنی با بالا آمدن یک لبه، لبه ی دیگر پی پایین می رود. • • • با سلام.

در قسمت نتایج آباکوس برای تنش گزینه های مختلفی وجود دارد مثل ( تنش فون میسز و تنش ماکزیمم و تنش محورهای مختلف و. ) و همچنین برای کرنش هم همین طور. حال بنده چند سوال دارم. 1-معیار تسلیم و گسیختگی کدام یک از تنش ها یا کرنش ها می باشد؟ ( برای نمونه تنش ماکزیمم مدل من از 3900 کیلوگرم بر سانتی متر مربع گدشته ولی تنش فون میسز برابر با 3200 کیلوگرم بر سانتی متر مربع است.

حال با فرض تنش نهایی 3700 کیلوگرم بر سانتی متر مربع ، آیا گسیختگی رخ داده است یا خیر؟ ) 2-آیا در نرم افزار آباکوس ایتدا کرنش حساب می شود و سپس از روی منحنی تنش کرنش که ما به نرم افزار داده ایم تنش حساب می شود؟ یا خیر؟ 3-آیا تنش ماکزیمم با کرنش ماکزیمم متناظر است؟ آیا تنش 22 با کرنش 22 متناظر است؟ در قسمت نتایج آباکوس بنده تنش 22 و کرنش 22 را قرائت می کنم ولی این اعداد به هیچ عنوان از منحنی معرفی شده در قسمت property تبعیت نمی کند؟ آیا باید تبعیت کند؟ یعنی دقیقا عین منحنی ای که خودمان دادیم به نرم افزار شود؟ با تشکر از شما. • • • با سلام و عرض ادب بنده پروژه ای دارم که مصالح آن دارای رفتار کششی و فشاری هستند و در آباکوس باید هر دو رفتار مدلسازی شوند ولی نتوانستم قسمتی را بیابم که بتوان این دو رفتار را همزمان تعریف کرد ، برای نمونه در قسمت Material Manager در قسمت Edit Material در Plastic قسمتی بصورت Cast Iron موجود است که می توان رفتار کششی و فشاری را مدل کرد ولی این قسمت فقط در حالتی جواب صحیح دارد که تنش تسلیم فشاری بیش از کششی باشد درصورتیکه در اکثر مصالحی که می خواهیم مدل کنیم تنش تسلیم کششی بیشتر از فشاری است. خواهشمندم بنده را راهنمایی کنید که چگونه مشکل را حل کنم ؟ آیا این نرم افزار این قابلیت را دارد ؟. • • • با سلام کاری که من دارم انجام میدم بررسی ازاد شدن تنش پسماند با عملیات حرارتی و خزش است.دو تحلیل مکانیکی و حرارتی را به صورت غیر کوپل انجام داده ام. و از تحلیل حرارتی داده ها را به تحلیل مکانیکی میدهم.

در تحلیل مکانیکی خواص خزش (creep) را در وارد میکنم و از مدل نورتون استفاده می کنم و می خواهم تاثیر آن را روی کاهش تنش پسماند جوشکاری در لوله بررسی کنم. ولی هر کاری می کنم تنش ها کم نمی شوند. Wmv Plugin For Virtualdub Missing Codec Wmv. البته نوع استپ را از استاتیک به ویسکو تغییر دادم ولی حالا زمان run شدن زیاد میشه و وسطاش دیگه کلا از کار می افته و not responding میزنه. اشکال از کجاست؟ چرا خزش و حتی عملیات حرارتی اعمال نمی شوند؟ و تنش طولی و محیطی کم نمی شوند؟؟؟؟ نوع مش هم CAX4R است و مدلم دو بعدی است.

برای وارد کردن داده های عملیات حرارتی هم predefind field ها را برای هر 9 استپ تعریف کرده ام. و 5 استپ مربوط به جوشکاری و 4 استپ مربوط به عملیات حرارتی است. در واقع استپ های عملیات حرارتی را به دنبال و بعد از استپ های جوشکاری آورده ام. خیلی ممنونم از پاسخ هاتون.

Morfeo/Crack is a software product for the computation of the stress intensity factors (SIFs) along the front of three-dimensional cracks and the prediction of crack propagation under fatigue loading using the extended finite element method (XFEM). XFEM is an extension of the finite element method that allows the presence of cracks inside the elements and offers a high precision on the stress singularity at the crack front with special enriched degrees of freedom.

Morfeo/Crack for Abaqus is built upon the implementation of XFEM available in Abaqus since version 6.10. The functionality of Abaqus for SIF computation is however limited to the calculation of stationary cracks. Morfeo/Crack for Abaqus enhances Abaqus and is capable of performing crack propagation simulations in complex geometries. The method is based on calling Abaqus/Standard at each propagation step.

Between each step, it reads the Abaqus solution, recovers an richer, improved XFEM solution in a small area surrounding the crack using a tailored integration rule, accurately computes the stress intensity factors which determine the crack advance and updates the Abaqus input file with the new crack position. Moreover, Morfeo/Crack for Abaqus profits from the nice and intuitive user interface Abaqus/CAE since it is integrated in the latter as a plug-in for the definition of the initial crack position and the specific data for fatigue crack propagation. Finally, Morfeo/Crack for Abaqus offers the choice between post-processing the results in Abaqus/CAE as usual or in a freely available post-processor (gmsh), which renders the solution at the crack tip with a better accuracy and eases the realization of crack propagation movies.