ترک در آباکوس
در دنیای صنعت یکی از خطرناک ترین اتفاقاتی که میتواند برای یک قطعه رخ دهد، شکست آن است. این شکست ناگهانی ناشی از قرار گرفتن قطعه تحت بارهای نوسانی یا طولی یکنواخت است که موجب خستگی ماده و به وجود آمدن ترک، در مرحله بعدی رشد ترک به صورت عمود بر بار وارده و در نهایت شکست قطعه می شود.
آموزش ترک در آباکوس:
قصد داریم گسترش ترک را در نرم افزار آباکوس شبیه سازی کنیم. هدف از مدلسازی ترک و تحلیل آن برای انواع شکلهای هندسی با Material مختلف عموما به منظور استخراج اطلاعاتی از قبیل میزان بار برای جوانه زنی ترک، حد تحمل بار قطعه، میزان تخریب قطعه با ادامه بارگذاری و… مورد استفاده قرار میگیرد. در این مثال یک ورقه دوبعدی به شکل مکعب مستطیل را ابتدا مدل کرده. مدول یانگ اولین ماده(۰٫۰۰۳) و ضریب پواسون آن(۰٫۳) میباشد. یک ترک لبهای در میانه ورق وجود دارد. در انتهای ورق نیروهایی در جهت طولی(↑) به ورق وارد می شود، که باعث باز شدن و گسترش ترک در عرض قطعه خواهد شد. برای تحلیل ترک(تحلیل نقص در سازه از طریق علم مکانیک شکست) در آباکوس۵ روش وجود دارد: XFEM، CZM، VCCT، Ctod or COD،contour integral. دو روش اول نسبتا جدید بوده و بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد. در مثال ما از روش XFEM یا Extended Fininte Element Method استفاده کردیم. این مفهوم به المان ها ویژگی های جدیدی از جمله قابلیت تقسیم و تکه شدن اضافه کرده و در اصطلاح المانها را غنی (Enrich) میکند.
ماژول Part:
ابتدا وارد ماژول Part شده و مسیر زیر را طی مینماییم:
- Creat Part ← ۲D Planar ← Deformable ← Shell ← مقدار۲۰۰ برای Approximate Size
- پس از ورود به محیط Sketch یک مستطیل با ابعاد ۳۵×۲۵ رسم میکنیم.
ماژول Property:
- Create Material ← Mechanical ← Elasticity ← Elastic ←Young’s Modulus=0.003, Poisson’s
Ratio=0.3
- Material-1 راEdit مینماییم ← Mechanical ← Maxps Damage ← Suboptions ← Damage Evolution
در پنجره باز شده جدید گزینه های زیر را تغییر می دهیم
Type= Energy
Mixed mode behavior= Mode-Independent
Mode mix ratio= Energy
Fracture Energy= ۰٫۰۰۰۳۴
- در مرحله آخر در پنجره Edit Material مقدار ۷e-005 را در قسمتMax Principal Stress وارد میکنیم. این مقدار برای آغاز ترک در نظر گرفته میشود.
- Create Section ← Section-1 ← Solid ← Homogeneous ← Continue
- Assign Section ← انتخاب مدل ← Done
ماژول Assembly:
با دستور Create Instance، Part رابه صورت Independent، Apply نموده سپس با دستور Partition Face را انتخاب کرده و در میانه ورق فلزی خود یک خط به منزله ترک رسم مینماییم.
ماژول Step:
یک تحلیل Static General تعریف کرده و گزینه Nlgeom را on میکنیم.
- Field Output Manager ← Create ← گزینه Failure/Fracture را تیک زده و دو گزینه انتهایی رافعال میکنیم. در همین مرحله گزینه State را تیک زده و بار دیگر دو گزینه انتهایی این مورد را نیز فعال میکنیم.
ماژول Interaction:
با استفاده از منوی بالای صفحه مسیر زیر را طی میکنیم:
- Special← Crack ← Create ← XFEM ← continue ← انتخاب مدل
در پنجره Edit Crack کل ورقه را به عنوان Region در نظر میگیریم. تیک Crack Location را فعال کرده و ترک را انتخاب میکنیم.
ماژول Load:
- Tools ← Set ← Create
لبه بالایی شکل را به عنوان Set-1 انتخاب میکنیم. این کار را تکرار نموده ولبه بالایی را به عنوان Set-2 تعریف میکنیم.
- Craete Boundary Condition ← Symmetry/Antisymmetry/Encastre ← Continue ← Sets ← Set-1 ← Continue ← گزینه Encastreرا فعال مینماییم.
- Condition ← Displacement/Rotation ← Continue ← Sets ← Set-2 ← Continue ← U1= 0, U2= 2, U3= 0
ماژول Mesh:
- Seed Part Instance ← Approximate global size= 3.5
- Mesh Part Instance
ماژول job:
- Job manager ← Create ← Continue ← Ok ← Submit
بدون دیدگاه