رفتن به مطلب

مدل سازی مواد مرکب (کامپوزیت) در Abaqus


سامیار220

ارسال های توصیه شده

فهرست مطالب

۱- مقدمه

۲- تعریف جنس

۳- مقایسه المانهای shell معمولی با continuum shell

۴- تعریف مختصات محلی برای المانهای shell در فضا

۵- تعریف عمود- مثبت برای المانهای shell معمولی

۶- تعریف عمود- مثبت برای المانهای shell متقارن محوری

۷- تعریف جهت عمود برای المانهای continuum shell

8- مفاهیم مختصات و جهات در کامپوزیتها

۹- درخواست خروجی از یک چند لایه کامپوزیتی

۱۰- استفاده از جدول لایهها برای تعریف چیدمان لایههای کامپوزیتی

۱۱- ساختن چیدمان کامپوزیتی برای المان shell معمولی

۱۲- مشخص نمودن لایه ها در یک چند لایه کامپوزیتی shell معمولی

۱۳- مشخص کردن انحراف (offset) سطح مرجع المان در گزینه offset پنجره باز شده

۱۴- ساختن چیدمان کامپوزیتی برای المانهای continuum shell

15- ساختن چیدمان کامپوزیتی برای المانهای solid

۱۶- نکات جدید مربوط به کامپوزیتها در تعریف field output

17- نکاتی جدید مربوط به کامپوزیتها در مدول مش

۱۸- نکاتی جدید در مدول visualization در مورد کامپوزیتها

 

Modeling Composite Material in Abaqus

 

۱- مقدمه

امروزه مواد کامپوزیتی کاربرد گستردهای در صنایع مختلف پیدا کردهاند. با افزایش کاربرد این مواد، نیاز بیشتری برای تحلیل سازههای کامپوزیتی احساس میشود که این امکان در نرم افزارهای مختلفی از جمله Abaqus وجود دارد.

در این بخش نکاتی در مورد نحوهی مدل کردن سازههای کامپوزیتی در این نرم افزار ارائه شده است. توجه داشته باشید که مدولهایی که در اینجا به آنها اشارهای نشده، مثل مدول Part، با سایر مسائل مشابهاند و تنها نکات جدید ارائه شدهاست.

۲- تعریف جنس

کلاً مواد کامپوزیتی از شاخه مواد الاستیک خطی میباشند.

برای تعیین خواص مواد الا ستیک (از مدول property ) به طریق زیر عمل میکنیم:

Material060414_2304_1.pngCreate۱- در پنجره ی باز شدهمخصوص به تعریف material لینک زیر را ( طبق شکل ۱ ) انتخاب میکنیم :

060414_2304_2.png060414_2304_3.pngMechanical elasticity Elastic

 

060414_2304_4.png

شکل ۱) انتخاب مواد الاستیک

۲- از قسمت TYPE (طبق شکل ۲ ) میتوانیم بسته به مسئله مورد نظرمان یکی ازحالات زیر را انتخاب کنیم:

 

060414_2304_5.png

شکل ۲) انتخاب یکی از انواع مواد الاستیک

الف) Engineering Constants: که در آن ۹ مؤلفه از ثابتهای الاستیک مواد کامپوزیتی داده میشود.

Mechanical060414_2304_6.pngElasticity060414_2304_7.pngElastic: Type: Engineering Constantsب) Lamina :برای کامپوزیتهای دوبعدی ( تنش صفحه ای) که در آن ۶ مؤلفه از ثابتهای الاستیک داده میشود (شکل ۳ ).

Mechanical060414_2304_8.pngElasticity060414_2304_9.pngElastic: Type: Lamina

060414_2304_10.png

شکل ۳) پنجره مربوط به Lamina

شرایط پایداری برای این مواد به صورت زیر میباشد:

060414_2304_11.png

ج) Orthotropic: ضرایب موجود در ماتریس سختی برای مواد اورتروپیک که شامل ۹ ثابت میباشند، گرفته میشوند.

 

Mechanical060414_2304_12.pngElasticity060414_2304_13.pngElastic: Type: Orthotropic

 

060414_2304_14.png

مولفه های این ماتریس به صورت زیر بدست میآید:

 

060414_2304_15.png

که داریم:

060414_2304_16.png

 

شرایط پایداری برای این مواد به صورت زیر میباشد:

 

060414_2304_17.png

و آخرین معادله پایداری به شرح زیر میباشد:

 

060414_2304_18.png

د) Anisotropic : برای موادی که در آنها هیچ صفحه ی تقارنی وجود ندارد و شامل ۲۱ پارامتر مستقل میباشد.

 

Mechanical060414_2304_19.pngElasticity060414_2304_20.pngElastic: Type: Anisotropic

 

060414_2304_21.png

 

۳- در قسمت Sub options میتوانیم پارامترهای لازم جهت اندازه گیری معیارهای شکست کامپوزیتها،

در دو حالت: بر مبنای تنش و برمبنای کرنش را وارد نماییم. این پارامترها شامل:

استحکام کششی در جهت ایاف : Xt

استحکام فشاری در جهت ایافXc :

استحکام کششی در جهت عمود بر الیا فYt :

استحکام فشاری در جهت عمود بر الیا فYc :

استحکام برشی S:

Cross-prod Term Coeff:این مقدار بین ۱- و۱ میباشد که تنها در معیار Tsai-Wu استفاده میشود.

تنها در معیار Tsai-Wu استفاده میشود Stress Limit:

۳- مقایسه ی المانهای shell معمولی با continuum shell

المانهای

shellبرای مدل کردن سازههایی که در یک بعد (ضخامت)، به صورت قابل توجهی کوچکتر از دیگر ابعاد باشند استفاده میشوند.

المانهای shell معمولی با تعریف هندسهای در سطح مرجع، حجم را مش بندی میکنند. در این مورد ضخامت المان در section یا composite

layup تعریف میشود، این المانها دارای درجات آزادی جابه جایی وچرخش میباشند (معمولاً ۶ درجه ی آزادی برای هر گره) .

در مقابل، المانهای continuum

shell یک حجم سه بعدی را مش بندی میکنند و ضخامت این المان از هندسه ی گرههای آن به دست میآیند و این المان فقط درجات آزادی از نوع جا به جایی دارد (۳ درجه آزادی برای هر گره). شکل این المانها مانند المان Solid بوده اما رفتارهای نیرویی ( سینماتیک) آنها و نیز معادلات متشکله آنها شبیه المانهای shell معمولی میباشد. در شکل ۴ این دو نوع المان شان داده شده است.

060414_2304_22.png

شکل ۴) مقایسه ی المانهای shell معمولی با continuum shell

۴- تعریف مختصات محلی برای المانهای shell در فضا

مختصات پیش فرض روی یک سطح

shell

برای تعریف خواص مواد غیر ایزوتوپ برای گزارش دهی خروجیها (تنش، کرنش و …) استفاده میشود. شما میتوانید با تعریف جهتهای محلی این مختصات را تغییر دهید، فقط این کار برای المانهای

SAX1, SAX2

و

SAX2T

امکان پذیر نمیباشد.

در تغییر شکلهای بزرگ(غیرخطی هندسی)، این مختصات محلی به طور میانگین، بهاندازه ی چرخش سطح در آن نقاط میچرخد.

در این حالت خروجیها در هیئت فعلی بوده، بجز در المانهای

shell

نازک در

Abaqus/Standard (المانهای STRI3, STRI65, S4R5, S8R5, S9R5) که تنها میتوانند چرخشهای بزرگ با کرنشهای کوچک داشته باشند، که برای این المانها خروجیها در هیئت مرجع میباشد.

بنابراین در تحلیلهای غیر خطی هندسی، برای المانهای shell، خروجیها در هیئت فعلی بوده به جز در المانهای ذکر شدهکه در هیئت مرجع میباشد.

۵- تعریف عمود- مثبت برای المانهای

shell

معمولی

همان طور که در شکل شماره ۵ مشاهده میکنید، سطح بالایی المان سطح مثبت (SPOS) و سطح پایینی المان سطح منفی (NPOS ) و جهت مثبت با قاعده ی دست راست مشخص میشد، به این صورت که اگر جهت چرخش دست در طول گرههای المان باشد ( به ترتیب شماره گره )، جهت انگشت شصت، جهت عمود-مثبت را نشان میدهد.

 

060414_2304_23.png

شکل ۵) عمود- مثبت برای المانهای shell معمولی

۶- تعریف عمود- مثبت برای المانهای shell متقارن محوری

همان طور که در شکل شماره ۶ مشاهده میکنید، جهت نرمال با چرخش ۹۰ درجه (جهت مثلثاتی) خطی که گره ۱ را به گره ۲ وصل میکند، مشخص میشود.

 

060414_2304_24.png

شکل ۶) عمود- مثبت برای المانهای shell متقارن محوری

 

۷- تعریف جهت عمود برای المانهای continuum shell

جهت دار شدن صحیح در المانهای

continuum shell بسیار مهم میباشد؛ زیرا رفتار در جهت ضخامت با رفتار در داخل صفحه (in-plane) متفاوت است. همان طور که در شکل ۷ مشاهده میکنید، به صورت پیش فرض، بالا و پایین المان، جهت نرمال المان و جهت ضخامت المان، بوسیله ی اتصال گره ها مشخص میشوند. برای المانهای مثلثی continuum shell (SC6R) سطح با شماره نودهای ۱، ۲، ۳، سطح پایینی و با شماره های ۴، ۵، ۶ سطح بالایی میباشد و برای المانهای مکعبی (SC8R)، سطح با شماره نودهای ۱، ۲، ۳، ۴،سطح پایینی و با شمارههای ۵، ۶، ۷، ۸، سطح بالایی میباشد.

 

060414_2304_25.png

شکل ۷) عمود- مثبت برای المانهای continuum shell

جهت ضخامت المان و جهت لایه چینی از پایین به بالا میباشد.

 

  • نکته: تنهاروش مش ریزی برای المان continuum shell روش Sweep میباشد.

  • نکته: به صورت پیش فرض جهت نرمال المان جهت شماره ی ۳ میباشد.

۸- مفاهیم مختصات و جهات در کامپوزیتها

جهات الیاف در هر لایه ی کامپوزیتی نقش مهمیدر تعیین مقادیر فیزیکی مدل ایفا میکنند، تعیین جهات الیاف در Abaqus توسط سه پارامتر:

 

  1. layup orientation

  2. ply orientation

  3. additional rotation

امکان پذیر است ( مطابق شکل ۸ ).

060414_2304_26.png

شکل ۸) مختصات و جهات در کامپوزیتها

layup orientation

Layup orientationجهت اصلی و مرجع همه ی لایهها در چند لایه ی کامپوزیتی میباشد. درAbaqus/CAE

چند راه برای تعریف layup orientation

وجود دارد:

۱-Part global: به صورت پیش فرض جهت لایهها جهت Part global است.

۲- CSYS‍: شما میتوانید به منظور تعیین جهت الیاف، دستگاه مختصات کمکی بسازید یا انتخاب کنید. بعد از این کار میتوانید جهت عمود بر چند لایه کامپوزیتی را انتخاب نمایید.

۳-Distribution

۴-Additional rotation :اگر شما حالتهای ۲ و ۳ بالا را انتخاب کنید، میتوانید یک زاویه چرخشی اضافی ( برحسب درجه) حول جهت نرمال در لایههای داخلی کامپوزیت مشخص کنید.

ply orientation

ply orientation امکان تعریف جهات منسوب به هر لایه را به ما میدهد. این گزینه میتواند دقیقاً Layup orientation باشد و یا به صورت دستگاه مختصات محلی دیگری انتخاب و یا ایجاد شود.

Rotation angle

زاویه چرخش، جهات الیاف منسوب به هر لایه را تعریف میکند. برای مثال در کامپوزیتها ی رایج، الیاف ممکن است در جهات ۴۵- یا ۹۰ نسبت به دستگاه مختصات قرار گیرند، اگر زاویه چرخش استفاده شود، دستگاه مختصات در جهت خلاف عقربه های ساعت میچرخد. شکل ۹ زاویه چرخش برای ۴ لایه را نشان میدهد.

060414_2304_27.png

شکل ۹) روشهای مختصات و جهات در کامپوزیتها

برای چهار لایه تعریف شده در جدول بالا داریم:

۱- لایه VerticalTape-1 : دستگاه مختصاتlayup orientation

با چرخش صفر درجه انتخاب شدهاست.

۲- لایه VerticalTape-2 : دستگاه مختصات

layup orientation با چرخش ۹۰ درجه انتخاب شدهاست.

۳- لایه DiagonalTape-1 :دستگاه مختصات محلی کمکی ۱ با چرخش صفر درجه انتخاب شدهاست.

۴- لایه DiagonalTape-2 : دستگاه مختصات محلی کمکی ۲ با چرخش ۹۰ درجه انتخاب شدهاست.

۹- درخواست خروجی از یک چند لایه کامپوزیتی

وقتی شما یک چند لایه کامپوزیتی میسازید، و در حین حل انتگرال گیری میکنید، میتوان تعداد نقاط انتگرال گیری در هر لایه را مشخص کرد. به صورت پیش فرض، رفتار Shell با روش انتگرال گیری در حین حل، ۳ نقطه انتگرال گیری برای هر تک لایه ی المان

shell معمولی یا continuum shell و یک نقطه انتگرال گیری برای هر المان Solid ، تعریف شدهاست.

برای مقطعهای shell با روش pre-integrated ،۳ نقطه انتگرال گیری برای هر لایه در نظر گرفته شدهکه غیر قابل تغییر میباشد.شکل ۱۰ شماره گذاری نقاطه انتگرال گیری برای ۳ لایه را نشان میدهد.

060414_2304_28.png

شکل ۱۰) نقاط انتگرال گیری برای ۳ لایه کامپوزیتی

اگر شما یک درخواست خروجی (output request) را ایجاد نکنید، خروجیها در کف و بالای چند لایه کامپوزیتی نمایش داده میشود و برای سایر لایهها ی خروجی نوشته نمیشود، بنابراین اگر مدل یک چند لایه باشد و بخواهید خروجیها را در هر لایه مشاهده کنید باید مطابق مسیر زیر عمل کنید:

Output060414_2304_29.pngField Output Request060414_2304_30.pngManager

در این قسمت مانند شکل ۱۱ از منوی Domain نوع Composite

layup را انتخاب کرده و از قسمت پایین این پنجره لایه های مورد نظر را انتخاب میکنیم.

 

060414_2304_31.png

060414_2304_32.png

شکل ۱۱) تعیین خروجی برای لایههای کامپوزیتی

نکته : برای المانهای solid در Abaqus در مورد چند لایه کامپوزیتی، هیچ خروجیای قابلیت نوشته شدن ندارد.

۱۰- استفاده از جدول لایهها برای تعریف چیدمان لایههای کامپوزیتی

برای تعریف چیدمان لایههای کامپوزیتی(به صورت shell،continuum

shell و یا

solid)،از یک سطر در جدول لایهها برای وارد کردن اطلاعات لایه مربوطه استفاده میکنید(شکل ۱۲).

تعداد سطرها در این جدول نشان دهنده تعداد لایهها و سطر اول در این جدول معرف لایه پایینی کامپوزیت میباشد. هر سطر شامل موارد زیر میباشد:

-فعال بودن یا غیر فعال بودن هر لایه

-اسم لایه

- ناحیه مربوط به هر لایه

- اسم ماده کامپوزیتی مربوط به هر لایه

- ضخامت لایه(در المانهای solid و continuum shellضخامت از هندسه گرفته شدهو عدد ضخامت در هر سطر معرف نسبت ضخامت میباشد مثلأ اگردر جدول سه سطر با ضخامتهای ۱و۲و۳ داشته باشیم به ترتیب ۶/۱

،۶/۲،۶/۳ از ضخامت المان به این لایهها اختصاص دارد.ولی در المان shell معمولی عدد مربوطه ضخامت واقعی لایه میباشد)

- مختصات محلی مختص به هر لایه(خروجیهای مورد نظر بر اساس این مختصات در فایل نتایج داده میشود.برای مشاهده توضیحات بیشتر به بخشهای قبل مراجعه کنید.)

- زاویه چرخش مختصات حول محور نرمال

- تعداد نقاط انتگرال گیری در هر لایه(برای مشاهده جزئیات به بخشهای قبل مراجعه کنید.)

لازم به ذکر است که با کلیک راست بر روی هر سطر در جدول قابلیتهایی مانند edit،copy ،delete و… امکان پذیر است.

 

060414_2304_33.png

060414_2304_34.png

شکل ۱۲) جدول لایهها برای تعریف چیدمان لایههای کامپوزیتی

۱۱- ساختن چیدمان کامپوزیتی برای المان shell معمولی

برای تعریف یک چیدمان کامپوزیتی برای المان

shell معمولی مراحل زیر را در مدول property طی میکنیم:

۱- main menu bar-composite-create composite layup

۲- نام گذاری چند لایه در قسمت name پنجره باز شده

۳- مشخص کردن تعداد لایهها در چند لایه کامپوزیتی در گزینه

۴- انتخاب گزینه conventional shell در قسمت نوع المان و زدن دکمه continue

۵- وارد کردن توضیحاتی در صورت نیاز برای پنجره باز شدهکه composite layup editor

نام دارد.

۶-جهت گیری و مختصات محلی اعمال شدهبرای کامپوزیت در هر کدام از لایهها با استفاده از روشهایی که به طور مفصل در بخش -۸- مفاهیم مختصات و جهات در کامپوزیتها- توضیح داده شد.

۷- انتخاب روش انتگرال گیری مقطع به یکی از روشهای زیر.

a) During analysis

b) Before analysis

۸- انتخاب قانون انتگرال گیری هنگامیکه در قسمت قبلی از روشduring analysis

استفاده میشود که از دو روش

Simpson و gauss استفاده میشود.

۹- زدن دکمه ok برای تایید اطلاعات وارد شده.

۱۲- مشخص نمودن لایهها در یک چند لایه کامپوزیتی

shell معمولی

الف) نامگذاری لایه در ستون اول

ب)محدودهای که لایه مربوطه در part تولید شدهبه آن اختصاص دارد، در این قسمت با دبل کلیک کردن روی خانه مربوط به ستون assign در هر سطر انتخاب میشود.لازم به ذکر است در المان شل معمولی احتیاج به ساختن هندسه با ضخامت کامل نیست چون این المان در ظاهر دو بعدی بوده و احتیاج به تعریف ضخامت قطعه کامپوزیت نیست در واقع ضخامت المان به صورت دستی در همین قسمت و در مراحل بعدی این جدول وارد میشود.بنابراین در قسمت part کافی است که در مقطعی که المان شل معمولی را استفاده میکنیم تنها سطح مرجعی از هندسه بدون ضخامت را مدل کنیم.(۳d-shell در تعریف part مربوطه انتخاب شود.)

ج) جنس ماده کامپوزیت با دبل کلیک کردن در خانه مربوطه از ستون material انتخاب میشود.چگونگی تعریف جنس ماده کامپوزیت قبلا در قسمت –تعریف جنس- توضیح داده شدهاست.

د)ضخامت هر لایه در یک امان شل معمولی را در ستون thickness وارد میکنیم.

ه)دستگاه مختصات محلی مربوط به هعر لایه در این ستون در هر لایه مشخص میشود(توضیحات بیشتر قبلا در بخش -۴- تعریف مختصات محلی برای المانهای shell در فضا- آمده است).

و)زاویه چرخش لازم برای هر لایه که مربوط به دستگاه مختصاا بوده در ستونangle

rotation وارد میشود.

ی)تعداد نقاط انتگرال گیری لازم برای تحلیل مناسب مسأله در ستون integration point وارد میشود.

060414_2304_35.png

شکل۱۳) مشخص نمودن لایهها در یک چند لایه کامپوزیتی shell معمولی

۱۳- مشخص کردن انحراف (offset) سطح مرجع المان در گزینه

offset

پنجره باز شده

در بیشتر موارد میتوانیم صفحه وسط را به عنوان سطح مرجع انتخاب کنیم ولی در بعضی موارد لازم است که انحرافی از وسط المان داشته باشیم مثلأ در مسائل تماس که این سطح باید در بالا و یا پایین المان قرار گیرد.در واقع مقدار انحرف مشخص کننده نسبتی از ضخامت کل المان بوده که از صفحه وسط المان تا صفحه مرجعاندازه گیری میشود.مقدار offset در جهت نرمال مثبت المان بوده و در محدوده -۰.۵ تا +۰.۵ قرار میگیرد.به صورت پیش فرض این مقدار صفر بوده که نشان دهنده قرار گیری سطح مرجع در وسط المان است.(طبق شکل ۱۴ )

060414_2304_36.png

شکل۱۴) مشخص نمودن میزان انحراف در یک المان shell معمولی

۱۴- ساختن چیدمان کامپوزیتی برای المانهای

continuum shellبرای مدل کردن چند لایههای کامپوزیتی با این المان بایستی توجه داشت که در جهت ضخامت تنها یک المان میتوانیم داشته باشیم که این تک المان میتواند شامل چند لایه در جدول لایهها باشد،پس برای اینکه چند المان در ضخامت داشته باشیم،باید چند جدول لایهها تشکیل دهیم،در غیر این صورت تحلیل و نتایج پذیرفته نیست.در المانهای

continuum shell بایستی جهت چیده شدن لایهها تعیین شدهتا پاسخ مدل در طول ضخامت دقیق تر باشد.به علاوه المانهای continuum shell میتوانند در مسائل تماسی از دو جهت قابلیت تماس داشته باشند ونیز تغییرات ضخامت را نیز بتوان در آنها دید که این دو نکته باعث شدهکه در مسائل تماس پاسخ بهتری را نسبت به المانهای شل معمولی داشته باشند. نحوه مدل کردن این نوع المان نیز با کمیتغییر نسبت به المان شل معمولی به صورت زیر (طبق شکل ۱۵ ) قابل انجام است:

الف) نامگذاری لایه در ستون اول

ب)محدودهای که لایه مربوطه در part تولید شدهبه آن اختصاص دارد، در این قسمت با دبل کلیک کردن روی خانه مربوط به ستون assign در هر سطر انتخاب میشود.لازم به ذکر است در المان شل معمولی احتیاج به ساختن هندسه با ضخامت کامل نیست چون این المان در ظاهر دو بعدی بوده و احتیاج به تعریف ضخامت قطعه کامپوزیت نیست در واقع ضخامت المان به صورت دستی در همین قسمت و در مراحل بعدی این جدول وارد میشود.

بنابراین در قسمت part کافی است که در مقطعی که المان شل معمولی را استفاده میکنیم تنها سطح مرجعی از هندسه بدون ضخامت را مدل کنیم.(۳d-shell در تعریف part مربوطه انتخاب شود).

ج) جنس ماده کامپوزیت با دبل کلیک کردن در خانه مربوطه از ستون

material انتخاب میشود.چگونگی تعرف جنس ماده کامپوزیت قبلا در قسمت –تعریف جنس- توضیح داده شدهاست.

د)ضخامت هر لایه در المان را در ستون thickness وارد میکنیم لازم به ذکر است که این گزینه ضخامت نسبی در نظر گرفته شدهبرای هر سطر میباشد به طوری که مقدار مجموع این نسبتها برای هر المان یک است.

ه)دستگاه مختصات محلی مربوط به هر لایه در این ستون در هر لایه مشخص میشود ( توضیحات بیشتر قبلا در بخش -۴- تعریف مختصات محلی برای المانهای shell در فضا- آمده است).

و)زاویه چرخش لازم برای هر لایه که مربوط به دستگاه مختصات بوده در ستون

angle rotation وارد میشود.

ی)تعداد نقاط انتگرال گیری لازم برای تحلیل مناسب مسأله در ستون integration point وارد میشود.

060414_2304_37.png

شکل۱۵) چیدمان کامپوزیتی برای المانهای continuum shell

۱۵- ساختن چیدمان کامپوزیتی برای المانهای

solidقبل توضیح نحوه ساختن این نوع المان لازم است موارد کاربرد المانهای solid ذکر شود:

۱- در مسائلی که تنشهای برشی عرضی تعیین کننده و اثر آنها مهم باشد.در حالت معمولی المانهای شل این قابلیت را نداشته و تنها در المانهای شل ضخیم و المانهای شل کانتینیوم نرم افزار به صورت پیش فرض میتواند این مقادیر را در صورت انتخاب انها در field output نمایش دهد.

۲- وقتی نتوان از تنش نرمال صرف نظر کرد.در المان شل این مقدار نادیده گرفته میشود.

۳- وقتی دقت در تنشهای بین لایهای در مدل مهم باشد.دقت المان solid در بیان این تنشها از المانهای شل معمولی بیشتر است.

نحوه مدل کردن این نوع المان نیز با کمیتغییر نسبت به المان شل معمولی به صورت زیر قابل انجام است:

الف) نامگذاری لایه در ستون اول

ب)محدودهای که لایه مربوطه در part تولید شدهبه آن اختصاص دارد، در این قسمت با دبل کلیک کردن روی خانه مربوط به ستون assign در هر سطر انتخاب میشود.لازم به ذکر است در المان شل معمولی احتیاج به ساختن هندسه با ضخامت کامل نیست چون این المان در ظاهر دو بعدی بوده و احتیاج به تعریف ضخامت قطعه کامپوزیت نیست در واقع ضخامت المان به صورت دستی در همین قسمت و در مراحل بعدی این جدول وارد میشود.بنابراین در قسمت part کافی است که در مقطعی که المان شل معمولی را استفاده میکنیم تنها سطح مرجعی از هندسه بدون ضخامت را مدل کنیم.(۳d-shell در تعریف part مربوطه انتخاب شود.)

ج) جنس ماده کامپوزیت با دبل کلیک کردن در خانه مربوطه از ستون

material انتخاب میشود.

د)ضخامت هر لایه در المان را در ستون thickness وارد میکنیم لازم به ذکر است که این گزینه ضخامت نسبی در نظر گرفته شدهبرای هر سطر میباشد به طوری که مقدار مجموع این نسبتها برای هر المان یک است.

ه)دستگاه مختصات محلی مربوط به هعر لایه در این ستون در هر لایه مشخص میشود.

و)زاویه چرخش لازم برای هر لایه که مربوط به دستگاه مختصات بوده در ستون angle rotation وارد میشود.

ی)تعداد نقاط انتگرال گیری لازم برای تحلیل مناسب مسأله در ستون integration point وارد میشود.

۱۶- نکات جدید مربوط به کامپوزیتها در تعریف

field output

۱- در خواست خروجی برای تنشهای برشی که در المانهای shell معمولی ضخیم و continuum shell به صورت معمولی امکان پذیر نیست با انتخاب گزینههای TSHRو CTSHR در بخش Stresses امکان پذیر است (شکل ۱۶)

060414_2304_38.png

شکل۱۶) در خواست خروجی برای تنشهای برشی

۲- در خواست خروجی برای معیارهای شکست کامپوزیتها که با انتخاب گزینه CFAILUR

از بخش Failure/Fracture امکان پذیر میباشد(شکل ).

 

060414_2304_39.png

شکل۱۶) در خواست خروجی برای معیارهای شکست کامپوزیتها

۳- مشاهده خروجی در هر کدام از لایهها که در بخش DOMAIN بایستی گزینه COMPOSITE LAYUP

انتخاب شود و در پایین پنجره باز شده(OUTPUT SECTION

POINT) میتوان نحوه نمایش خروجی را در لایهها مشخص کرد که باز هم در محیط VISULIZATION قابلیت تغیرات این گزینه وجود داشته که در بخش توضیح داده شدهاست.

۱۷- نکاتی جدید مربوط به کامپوزیتها در مدول مش

۱- برای استفاده از المانهای شل کانتینیم تنها روش مش ریزی گزینه SWEEP بوده که در در قسمت CONTROL MESH مدول مش وارد شدهو جهت SWEEP را نیز از پنجره باز شدهدر این قسمت با زدن گزینه Redefine Sweep path و انتخاب جهت ضخامت_نرمال مثبت) در هندسه ساخته شدهانجام میدهیم.(شکل ۱۷ )

 

060414_2304_40.png

شکل۱۷) تعیین روش مش ریزی در المانهای شل کانتینیم

۲- بسته به نوع المان که در مدول PROPERTY انتخاب کرده ایم باید در مدول مش و درپنجره مربوط به ELEMENT

TYPE یکی از المانهای مربوط به همان حالت را که یکی از سه المان روبرو بوده انتخاب میکنبم(شکل ۱۸ ).(۳D

STRESS برای المان SOLID،

SHELL

برای شل معمولی و یا CONTINUMSHELL برای المان شل کانتینیم)

 

060414_2304_41.png

شکل۱۸) تعیین نوع المان در المانهای شل کانتینیم

۳- میتوان از لینک زیر MESH

PART ایجاد کرد یعنی پارتی را با مش ریخته شدهدر مدول مش به مدول پارت انتقال دهیم.کاربرد این گزینه در مواردی است که احتیاج باشد که در مدول property در جهت ضخامت چندین المان را نمایش داد تا بدینوسیله بتوان به راحتی در جهت ضخامت چندین المان کامپوزیتی یا به عبارتی دیگر چند composite

layup تشکیل داد چون هر composite

layup مربوط به یک المان است.

Main menu bar-mesh-create mesh part

۱۸- نکاتی جدید در مدول visualization در مورد کامپوزیتها

۱- در این مدول میتوان لایه مورد نظر را برای مشاهده نتایج تعیین کرد که در بالا یا پایین و یا وسط هر لایه امکان مشاهده وجود دارد(شکل ۱۹ )و این امکان در صورتی است که گزینه مربوط به آن در در تعریف field output وارد شدهباشد. توضیحات کامل تر در بخش -۹- درخواست خروجی از یک چند لایه کامپوزیتی- قبلا آمده است.

 

060414_2304_42.png

شکل ۱۹) تعیین لایه مورد نظر برای مشاهده خروجیها

۲- انتقال پاسخ از دستگاه پیش فرضی، که برای هر لایه انتخاب شدهاست. نتایج برای هر لایه در جهتهای اصلی که در composite

layup تعریف شده موجود میباشد بنابراین جهت تغییر در دستگاه مختصات انتخابی برای مشاهده نتایج طبق لینک زیر در مدول visualization عمل باید کرد.(شکل ۲۰ )

Main menu bar-results-option-transformation-user specified

و در این قسمت دستگاه مربوطه جهت نمایش انتخاب شود.

060414_2304_43.png

شکل ۲۰) تغییر دستگاه مختصات برای مشاهده خروجیها

لینک به دیدگاه

به گفتگو بپیوندید

هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از 75 اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به صورت لینک

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.

×
×
  • اضافه کردن...