در این فصل چه یاد میگریم؟

آباکوس قدرتمندترین نرم‌افزار اجزای محدود است، اما بدون تسلط بر ساختار ۱۱ ماژول کلیدی آن، شما فقط از کسری از توانایی‌های آن استفاده می‌کنید!

این فصل، مهم‌ترین پیش‌نیاز ورود به دنیای تحلیل‌های پیشرفته آسیب، شکست و غیرخطی است. ما شما را مستقیماً وارد محیط کاربری ABAQUS می‌کنیم و فراتر از یک معرفی ساده، تکنیک‌های حرفه‌ای را برای کار با هر ۱۱ ماژول آموزش می‌دهیم.

با گذراندن این فصل، شما یاد می‌گیرید چگونه هر نوع هندسه‌ای را مدل کنید، خواص مواد با رفتار پیچیده (از جمله معیارهای آسیب اولیه) را تعریف کنید، مسأله را با بهینه‌ترین تنظیمات (مانند انتخاب نوع المان مناسب و مدیریت هسته‌های پردازشی) برای حل آماده کنید و در نهایت، با ابزارهای Visualization نتایج خود را به بهترین شکل ممکن استخراج و ارائه دهید.

هدف این فصل: تبدیل شدن شما از یک کاربر ساده به یک تحلیلگر مسلط که می‌تواند ساختار مسأله خود را به درستی در ABAQUS پیاده‌سازی کند و آماده ورود به تحلیل‌های تخصصی‌تر این دوره شود.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

🎨 گام صفر: مدلسازی و هندسه (Part & Assembly)

• Part & Sketch: تسلط کامل بر ابزارهای خط، آینه‌سازی و ویرایش برای ایجاد هر نوع هندسه پیچیده بدون نیاز به نرم‌افزارهای جانبی.

• Assembly: مونتاژ سریع قطعات! یادگیری تکنیک‌های انتقال، چرخش، و گسترش خطی/دایره‌ای قطعات برای کار روی مجموعه‌های بزرگ و چندبخشی.

🧱 تعریف رفتار و خواص مواد (Property & Interaction)

• Property: وارد کردن خواص دنیای واقعی!

  • مدل‌سازی پیشرفته: تعریف دقیق مواد ایزوتروپیک، کامپوزیت‌ها و استانداردسازی سیستم آحاد (Units).

  • زیربنای آسیب: نحوه تعریف صحیح معیارهای آسیب (Damage Criteria) به عنوان آماده‌سازی برای فصل‌های بعدی.

• Interaction: مدیریت تماس، قید و محدودیت‌ها. آشنایی با انواع خواص تماسی در جامدات، سیالات و مدل‌های ژئوتکنیکی (خاک).

⏱️ مدیریت تحلیل و شبیه‌سازی (Step & Load)

• Step: انتخاب روش حل صحیح. توضیح کامل انواع مراحل حل (Static, Dynamic, Explicit, Implicit) و زمان‌بندی بهینه تحلیل‌ها.

• Load: اعمال بار و شرایط مرزی واقعی. تسلط بر نحوه اعمال انواع نیروها، شرایط مرزی، و تعریف شرایط اولیه (مانند تنش‌های پسماند یا دما).

⚡ بهینه‌سازی و حل (Mesh, Optimization & Job)

• Mesh: قلب هر تحلیل دقیق. آموزش کامل روش‌های مش‌زنی، انتخاب دقیق نوع المان (Element Type) برای همگرایی بالاتر و کاهش خطای محاسباتی.

• Job: کنترل قدرت حل‌کننده. یادگیری نحوه تخصیص بهینه هسته‌های پردازشی، مدیریت همزمان حل‌ها و وارد کردن سابروتین‌ها برای سفارشی‌سازی حل.

• Optimization (مقدماتی): آشنایی مختصر با ماژول بهینه‌سازی (طراحی سازه) برای آینده کاری شما.

📊 استخراج و ارائه نتایج (Visualization)

• Visualization: تبدیل خروجی‌ها به یک گزارش حرفه‌ای. تسلط بر حالت‌های متنوع انیمیشن، رسم نمودارهای خروجی پیشرفته (XY-Plots) و استخراج داده‌های مورد نیاز پایان‌نامه.

در این فصل چه یاد میگریم؟

آیا به دنبال تحلیل دقیق شکست مواد در برابر سرعت‌های بالا و بارهای ناگهانی هستید؟

برخورد یک پدیده کاملاً دینامیکی است که در صنایع حیاتی (مانند هوافضا، خودروسازی و نظامی) نقشی اساسی دارد. این فصل، شما را با قوی‌ترین ابزار مدل‌سازی آسیب در شرایط دینامیکی، یعنی معیار جانسون-کوک (Johnson-Cook)، آشنا می‌کند.

در این آموزش پروژه‌محور، شما نحوه شبیه‌سازی برخورد یک ضربه زننده فولادی با یک نمونه آلومینیومی را فرا می‌گیرید. ما نه تنها خود برخورد را مدل می‌کنیم، بلکه یاد می‌گیریم که چگونه پارامترهای ثابت جانسون-کوک را در ABAQUS اعمال کنیم تا اثرات مهمی چون تغییرات دما، نرخ کرنش و کرنش نهایی بر رفتار شکست ماده کاملاً لحاظ شود.

نتیجه یادگیری: شما قادر خواهید بود شبیه‌سازی‌های دینامیکی واقعی ایجاد کنید، میزان دقیق آسیب (Damage) و نحوه گسترش آن را محاسبه کنید، و درک کنید که ماده پس از حد نهایی تنش، چگونه انرژی جذب می‌کند. این مهارت برای هر کسی که با تحلیل شکست و تصادفات سروکار دارد، ضروری است.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

📝 گام‌های مدلسازی دینامیکی برخورد

• ایجاد هندسه: طراحی دقیق نمونه تحت آسیب و ضربه‌زننده (Charpy Impactor) در ماژول Part.

• Property تخصصی:

  • فولاد: تعریف خواص ماده برای ضربه‌زننده (Charpy).

  • آلومینیوم با آسیب: تخصیص خواص پلاستیسیته و معیار کامل جانسون-کوک برای مدل‌سازی دقیق شکست.

🛠️ پیاده‌سازی شرایط برخورد و حل

• مونتاژ و چینش: چیدمان صحیح دو قطعه و تعیین دقیق موقعیت اولیه در ماژول Assembly.

• Step دینامیکی: تعریف مراحل حل به صورت دینامیکی (Dynamic) برای گرفتن بهترین پاسخ از برخورد با سرعت بالا.

• Interaction پیشرفته: تعریف خواص تماس (Contact) بین دو جسم فولادی و آلومینیومی برای شبیه‌سازی واقع‌گرایانه انتقال نیرو.

• شرایط مرزی و اولیه: اعمال صحیح قیدها و تعریف سرعت اولیه (Initial Velocity) برای ضربه‌زننده (Charpy).

⚙️ پارتیشن‌بندی و مش‌زنی (برای دقت و همگرایی)

• مش‌زنی بهینه: تکنیک‌های مش‌زنی برای رسیدن به دقت بالا در نواحی مهم (مانند محل شیار یا تمرکز تنش).

• پارتیشن‌بندی استراتژیک: تقسیم‌بندی نمونه آلومینیومی در نواحی مورد نظر برای اعمال مش ظریف‌تر و تسریع حل.

📊 تحلیل نتایج جانسون-کوک

• محاسبه آسیب: استخراج خروجی‌های Damage و PEEQ (کرنش پلاستیک معادل) برای مشاهده میزان و گسترش آسیب.

• انرژی جذب شده: درک مفهوم جذب انرژی توسط ماده در محدوده آسیب (سطح زیر نمودار تنش-کرنش پس از حد استحکام).

• مشاهده شکست: نمایش حذف المان‌ها (Element Deletion) و مشاهده نهایی شکست نمونه در ماژول Visualization.

در این فصل چه یاد میگریم؟

آیا می‌خواهید از نتایج تئوری و غیرواقعی تحلیل‌های کمانش خطی فاصله بگیرید و به ظرفیت باربری واقعی سازه برسید؟

تحلیل کمانش (Buckling) در سازه‌های پوسته‌ای (مانند مخازن، لوله‌ها و سازه‌های هوافضا) به دلیل حساسیت بالا به نقص‌های ساختاری، چالشی بزرگ است. در این فصل، شما یاد می‌گیرید که چگونه با استفاده از رویکرد پیشرفته کمانش غیرخطی (Nonlinear Buckling)، نتایجی را بدست آورید که بسیار به واقعیت نزدیک‌تر باشند.

ما ابتدا شبیه‌سازی کمانش خطی را به عنوان گام اول انجام می‌دهیم، سپس با استفاده از نتایج آن و به‌کارگیری حرفه‌ای دستور *IMPERFECTION در محیط KEYWORDS آباکوس، نقص‌های اولیه (Initial Imperfections) را به مدل پوسته استوانه‌ای خود تزریق می‌کنیم. این فرآیند، کلید حل مسائل کمانش غیرخطی و دستیابی به پاسخ پسا-کمانش (Post-Buckling) دقیق است.

نتیجه یادگیری: شما نه تنها تفاوت اساسی بین کمانش خطی و غیرخطی را درک خواهید کرد، بلکه توانایی استفاده از محیط KEYWORDS را برای کنترل پیشرفته حل و وارد کردن نقص‌های اولیه، که مهارتی تخصصی در ABAQUS محسوب می‌شود، بدست خواهید آورد.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

📝 گام اول: شبیه‌سازی کمانش خطی (Linear Buckling)

• آماده‌سازی مدل: ایجاد دقیق هندسه پوسته استوانه‌ای و تعریف خواص ماده.

• حل کمانش خطی: تعریف مرحله حل کمانش خطی (Linear Perturbation, Buckle) برای استخراج مقادیر ویژه.

• شرایط مرزی و بارگذاری: اعمال قیدهای مناسب و بار محوری (یا فشاری) بر پوسته.

• خروجی کلیدی: اجرای حل و استخراج فایل نتایج (*.fil) به عنوان منبع اصلی نقص‌های اولیه.

⚙️ گام دوم: مدل‌سازی نقص اولیه (Imperfection)

• ورود به محیط KEYWORDS: آموزش نحوه استفاده و کنترل محیط Keywords Editor در ABAQUS برای وارد کردن دستورات خاص.

• استفاده از *IMPERFECTION: پیاده‌سازی دستور *IMPERFECTION برای اعمال نقص‌های اولیه (بر اساس شکل مود کمانش خطی) به مدل.

📈 گام سوم: تحلیل کمانش غیرخطی (Nonlinear Buckling)

• تعریف مرحله حل غیرخطی: تنظیم یک مرحله حل استاتیک غیرخطی (Static, Riks/General) برای دنبال کردن مسیر پسا-کمانش.

• مش‌زنی هدفمند: تکنیک‌های مش‌زنی برای سازه‌های پوسته‌ای (Shell Elements) برای دقت بالا در محاسبه کمانش.

• تحلیل نتایج: مقایسه نتایج بار کمانشی خطی و غیرخطی و مشاهده دقیق مسیر بار-تغییر مکان (Load-Displacement Curve) در مرحله پسا-کمانش.

در این فصل چه یاد میگریم؟

چگونه می‌توان چرخش یا پیچش کنترل‌شده را در یک مدل سه‌بعدی ABAQUS اعمال کرد و تغییر شکل‌های شدید را با دقت مدل‌سازی نمود؟

تست پیچش، روشی کلاسیک و حیاتی برای شناخت خواص مکانیکی فلزات در شرایط کرنش برشی بالا است و اغلب در پروژه‌ها و پایان‌نامه‌های مهندسی مکانیک استفاده می‌شود. شبیه‌سازی موفق این فرایند در ABAQUS مستلزم درک چگونگی اعمال حرکت دورانی (چرخش) به یک جسم سه‌بعدی است، زیرا نمی‌توان مستقیماً به گره‌ها چرخش داد.

در این فصل، شما یاد می‌گیرید که چگونه:

نقطه کنترل (Reference Point) مناسبی را تعریف کنید و چرخش را به جای خود فیلم، به آن نقطه اعمال نمایید.

از حل دینامیکی (Dynamic) برای مدل‌سازی دقیق پاسخ ماده تحت تغییر شکل‌های شدید و نرخ کرنش بالا استفاده کنید.

گیره‌های صلب (Rigid Bodies) را به درستی مدل کنید تا شرایط فیکس شدن واقعی تست پیچش شبیه‌سازی شود.

نتیجه یادگیری: شما به مهارت لازم برای شبیه‌سازی هر نوع پیچش در اجسام سه‌بعدی دست می‌یابید و با روش‌های پیشرفته تعریف اندرکنش‌ها با تلورانس‌های خاص آشنا می‌شوید که در بهبود همگرایی تحلیل‌های با تغییر شکل زیاد، نقشی اساسی دارند.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

📝 آماده‌سازی مدل و خواص

• هندسه پیچش: مدل‌سازی دقیق فیلم آلومینیومی و همچنین نگه‌دارنده‌های صلب (Rigid Holders) در دو انتها.

• تعریف خواص فیلم: اختصاص مشخصات مکانیکی به فیلم آلومینیومی و تعیین ضخامت مناسب آن.

• مونتاژ حرفه‌ای: چیدمان قطعات و اعمال قیود مناسب بین نگهدارنده‌ها و فیلم.

⚡ تنظیمات حل دینامیکی و بارگذاری

• Step دینامیکی: تعریف مرحله حل به صورت Explicit Dynamic برای شبیه‌سازی پایدار و دقیق فرایند با تغییر شکل زیاد.

• Reference Point: آموزش تخصصی نحوه تعریف نقطه مرجع (RP) و اعمال چرخش به صورت غیرمستقیم از طریق این نقطه.

• شرایط مرزی و قید: اعمال صحیح شرایط مرزی (فیکس کردن) به نگهدارنده‌های صلب.

🔄 اندرکنش و تلورانس (مهارت تخصصی)

• تعریف خواص تماس: ایجاد خواص تماسی (Contact Properties) مناسب بین فیلم و گیره‌های صلب.

• تنظیم تلورانس: آموزش نحوه در نظر گرفتن اندرکنش‌ها با تلورانس خاص (Tolerance) در ABAQUS که برای بهبود کیفیت تماس در تحلیل‌های با جابه‌جایی زیاد حیاتی است.

📊 حل و استخراج نتایج

• مش‌زنی هدفمند: انتخاب نوع المان و تکنیک‌های مش‌زنی که برای تحلیل‌های با کرنش بالا و تغییر شکل زیاد مناسب هستند.

• تحلیل نتایج: مشاهده و استخراج نمودارهای گشتاور-زاویه (Torque-Rotation) و بررسی توزیع کرنش و تنش در فیلم تحت پیچش.

در این فصل چه یاد میگریم؟

آیا شبیه‌سازی‌های برخورد شما منجر به نفوذ (Penetration) یا تخریب کامل قطعات نمی‌شود؟

در دنیای واقعی، برخورد دو جسم پرسرعت (مانند تست‌های ایمنی یا ضربه بالستیک) منجر به گسستگی و حذف بخش‌هایی از ماده می‌شود. مدل‌های سنتی قادر به شبیه‌سازی این پدیده نیستند.

در این فصل، شما با یک تکنیک تخصصی و حرفه‌ای آشنا می‌شوید: فعال‌سازی مکانیسم حذف المان (Element Deletion) در ABAQUS. ما شبیه‌سازی برخورد یک گوی فولادی توخالی با یک ورق فولادی را انجام می‌دهیم و به شما آموزش می‌دهیم که چگونه با مراجعه به محیط KEYWORDS و استفاده از دستور *SHEAR FAILURE، آستانه شکست برشی را برای ماده تعریف کنید.

این تکنیک نه تنها واقع‌گرایی شبیه‌سازی شما را به شدت افزایش می‌دهد، بلکه برای تحلیل‌هایی که شامل نفوذ کامل (Perforation) و تخریب موضعی هستند، کاملاً ضروری است.

نتیجه یادگیری: شما به طور کامل بر مدل‌سازی برخوردهای دینامیکی مسلط شده و یک ابزار تخصصی (دستور *SHEAR FAILURE در محیط KEYWORDS) برای دستیابی به شبیه‌سازی‌های تخریب ماده به مجموعه مهارت‌های خود اضافه خواهید کرد.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

📝 گام‌های مدلسازی برخورد پرسرعت

• هندسه تخریب‌پذیر: مدل‌سازی دقیق ورق و گوی فولادی توخالی که یکی از آن‌ها به‌عنوان جسم برخوردکننده و دیگری به‌عنوان هدف در نظر گرفته می‌شود.

• Property و متریال: تعریف خواص مواد و تخصیص آن‌ها به قطعات.

• مونتاژ و چیدمان: تعیین فاصله اولیه و چیدمان قطعات برای شبیه‌سازی لحظه برخورد.

⚡ تنظیمات حل و بارگذاری

• Step دینامیکی: تعریف مرحله حل به صورت Dynamic, Explicit برای حل پایدار پدیده برخورد با نرخ کرنش بالا.

• شرایط مرزی و اولیه: اعمال قیدهای مناسب برای تثبیت ورق و تعریف شرایط اولیه سرعت برای گوی برخوردکننده.

• Interaction مناسب: تعریف خواص تماس (Contact) بین گوی و ورق.

🔪 مدل‌سازی شکست و حذف المان (تکنیک تخصصی)

• ورود به KEYWORDS: آموزش گام به گام نحوه دسترسی و کار با محیط Keywords Editor برای کنترل پیشرفته تحلیل.

• پیاده‌سازی *SHEAR FAILURE: وارد کردن دستور تخصصی *SHEAR FAILURE و تعریف حد استحکام (Failure Criterion) ماده برای فعال‌سازی حذف المان‌ها.

• مش‌زنی هدفمند: تکنیک‌های مش‌زنی که برای مدل‌هایی با قابلیت حذف المان ضروری است.

📊 تحلیل نتایج تخریب

• مشاهده نفوذ: بررسی دقیق لحظه نفوذ و سوراخ شدن ورق توسط گوی.

• تایید حذف المان: مشاهده بصری المان‌هایی که پس از رسیدن به حد شکست برشی، از مدل حذف شده‌اند.

• استخراج انرژی: تحلیل و بررسی جذب و استهلاک انرژی در طول فرایند برخورد و شکست.

در این فصل چه یاد میگریم؟

چگونه می‌توان به طور دقیق، کرنش‌های شدید، حرارت بالا و آسیب در ناحیه تماس ابزار و قطعه کار را مدل‌سازی کرد؟

براده‌برداری (Machining) یکی از پیچیده‌ترین شبیه‌سازی‌ها در مکانیک جامدات است. ناحیه برش، محلی است با نرخ کرنش و دماهای فوق‌العاده بالا، که مدل‌سازی دقیق آن نیازمند ابزارهای پیشرفته‌ای مانند تحلیل دینامیکی (Explicit Dynamic) و معیار شکست جانسون-کوک (Johnson-Cook Damage) است.

در این آموزش پروژه‌محور، شما گام به گام فرایند شبیه‌سازی تولید براده توسط کاتر (Cutter) و قطعه کار را یاد می‌گیرید. ما نه تنها حرکت کاتر را مدل می‌کنیم، بلکه نشان می‌دهیم چگونه معیار جانسون-کوک را اعمال کنید تا تشکیل براده، جدایش آن از قطعه کار و میزان آسیب دقیقاً شبیه‌سازی شود. همچنین، اهمیت تعریف ضریب اصطکاک خاص در ناحیه تماس برای واقعی‌تر شدن نتایج پوشش داده خواهد شد.

نتیجه یادگیری: شما به یک متخصص در مدل‌سازی فرایندهای تولید پیچیده تبدیل می‌شوید، می‌توانید مقادیر تنش، کرنش و دمای تولید شده را تحلیل کنید و با اعتماد به نفس کامل، پروژه‌های مربوط به بهینه‌سازی پارامترهای براده‌برداری را انجام دهید.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

📝 آماده‌سازی مدل و خواص (با تمرکز بر پویایی)

• هندسه برشی: مدل‌سازی دقیق کاتر (ابزار) و قطعه کار در ماژول Part.

• Property تخصصی: تعریف خواص ماده و اعمال کامل معیار آسیب جانسون-کوک بر روی قطعه کار، با در نظر گرفتن اثرات دما و نرخ کرنش.

• مونتاژ و چیدمان: تعیین چیدمان اولیه قطعات و میزان نفوذ اولیه کاتر به قطعه.

⚡ تنظیمات حل دینامیکی و بارگذاری

• Step دینامیکی: تعریف مرحله حل Dynamic, Explicit که برای مدل‌سازی فرایندهای با سرعت بالا و نرخ کرنش شدید ضروری است.

• شرایط مرزی و حرکت: اعمال شرایط مرزی برای ثابت نگه داشتن قطعه کار و تعریف سرعت و حرکت دقیق کاتر.

⚙️ اندرکنش و اصطکاک (پارامترهای کلیدی)

• Interaction پیشرفته: تعریف خواص تماس (Contact) بین ابزار و قطعه کار.

• تعیین ضریب اصطکاک: آموزش نحوه انتخاب و اعمال ضریب اصطکاک خاص در ناحیه تماس برای مدل‌سازی دقیق پدیده اصطکاک و تولید حرارت.

📊 تحلیل نتایج پیچیده براده‌برداری

• مشاهده تشکیل براده: تحلیل بصری فرآیند تشکیل و جدایش براده از قطعه کار.

• تحلیل تنش و کرنش: استخراج مقادیر ماکزیمم تنش و کرنش در ناحیه برش (ناحیه بحرانی).

• بررسی آسیب: تحلیل میزان و گسترش آسیب (Damage) در سطح قطعه کار و براده.

در این فصل چه یاد میگریم؟

آیا به دنبال ساده‌ترین و پرکاربردترین مدل برای تحلیل مسائل پایداری و نشست خاک در ABAQUS هستید؟

مدل موهر-کولمب، ستون اصلی تحلیل‌های ژئوتکنیکی است. دلیل محبوبیت آن، سادگی در تعیین پارامترها و در عین حال، توانایی مدل‌سازی دقیق سطح تسلیم (Yield Surface) در مواد اصطکاکی نظیر خاک و سنگ است.

در این فصل، شما به صورت پروژه‌محور با تمام جزئیات پیاده‌سازی مدل الاستوپلاستیک موهر-کولمب در محیط ABAQUS آشنا می‌شوید. ما فراتر از یک تعریف ساده، نحوه استفاده از معیار گسیختگی موهر-کولمب را به عنوان سطح تسلیم و قانون جریان غیروابسته به برش (Non-associated Flow) برای رسیدن به نتایج پایدار و قابل اعتماد در تحلیل‌های استاتیکی ژئوتکنیک آموزش می‌دهیم.

نتیجه یادگیری: شما با اطمینان کامل می‌توانید پارامترهای کلیدی نظیر زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی را اعمال کنید، مدل‌های خاک را شبیه‌سازی کنید و نتایج مربوط به تنش‌ها، کرنش‌ها و مناطق تسلیم (Yielding) در خاک را به طور دقیق تحلیل و گزارش دهید.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

📝 گام‌های مدلسازی در ژئوتکنیک

• مدل‌سازی هندسه: ایجاد هندسه لازم (مانند پی، شیب یا دیوار حائل) برای تحلیل‌های ژئوتکنیکی.

• تعریف خواص موهر-کولمب:

  • تعیین پارامترهای اصلی: آموزش نحوه وارد کردن دقیق زاویه اصطکاک داخلی ($\phi$) و چسبندگی ($c$).

  • قانون جریان: درک و پیاده‌سازی قانون جریان غیروابسته به برش (Non-associated Flow Rule) که برای این مدل الزامی است.

🛠️ تنظیمات تحلیل استاتیکی

• مونتاژ و چینش: چیدمان مناسب قطعات (مانند سازه و خاک).

• تعریف مراحل تحلیل: ایجاد مراحل تحلیل استاتیکی (Static, General) که برای مدل‌سازی پایداری و نشست خاک استفاده می‌شود.

• تعریف تماس‌ها و اندرکنش‌ها: مدل‌سازی مناسب تماس بین خاک و سازه (مانند پی).

🚧 بارگذاری و شرایط مرزی

• شرایط مرزی ژئوتکنیکی: اعمال قیدهای مناسب برای مرزهای مدل خاک (مانند غلتک یا ثابت) و شبیه‌سازی شرایط بارگذاری واقعی.

• بارگذاری نیروها: اعمال نیروهای سازه‌ای یا بار مرده بر روی مدل.

📊 مش‌بندی و تحلیل نتایج

• مش‌بندی مناسب: تکنیک‌های مش‌بندی برای محیط‌های ژئوتکنیکی و انتخاب نوع المان برای خاک.

• تحلیل نتایج: بررسی تنش‌ها (مانند تنش‌های اصلی و میانگین)، کرنش‌ها و نقاط تسلیم (Yielding Zones) در مدل موهر-کولمب.

در این فصل چه یاد میگریم؟

آیا شبیه‌سازی‌های سازه‌ای شما در ناحیه بحرانی اتصالات (Joints) با شکست مواجه می‌شوند؟

اتصالات، نقاط حیاتی و گلوگاه‌های اصلی هر سازه‌ای هستند و عملکرد صحیح آن‌ها تحت بارگذاری، مستقیماً بر پایداری کل سیستم تأثیر می‌گذارد. تحلیل رفتار واقعی اتصالات (مانند اتصالات پیچی یا جوشی) به دلیل وجود تماس، لغزش، و تمرکز تنش، از پیچیده‌ترین مسائل در تحلیل‌های اجزای محدود است.

در این فصل، شما یاد می‌گیرید که چگونه به صورت استاتیکی و با دقت بالا، یک نمونه مهم از اتصالات سازه‌ای را در ABAQUS مدل‌سازی کنید. تمرکز اصلی ما بر روی نحوه تعریف تماس‌ها و اندرکنش‌های واقعی بین اجزای مختلف (مانند تیر، ستون، و صفحات اتصال) است تا لغزش یا جدایش در مدل شما به درستی شبیه‌سازی شود.

نتیجه یادگیری: شما با مهارت‌های تخصصی لازم برای مدل‌سازی هر نوع اتصال (از جمله نحوه اعمال پیش‌تنیدگی در پیچ‌ها یا مدل‌سازی جوش) آشنا می‌شوید و قادر خواهید بود نتایج نیروهای داخلی، توزیع تنش و تغییر شکل‌های موضعی را با اطمینان تحلیل کنید.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

📝 گام‌های مدلسازی اجزای اتصال

• مدل‌سازی اجزا: ایجاد هندسه دقیق تمامی اجزای اتصال (مثلاً تیر، ستون، صفحات برشی و پیچ‌ها) در ماژول Part.

• تعریف مواد سازه‌ای: اختصاص خواص الاستیک و پلاستیک به فولاد یا بتن در اجزای مختلف.

• مونتاژ دقیق: چیدمان قطعات با در نظر گرفتن تلورانس‌ها و هم‌ترازی صحیح در ماژول Assembly.

⚙️ تنظیمات تماس و تحلیل استاتیکی

• تعریف تماس‌های حیاتی: آموزش کامل انواع تعاریف تماس (مانند Surface-to-Surface یا Node-to-Surface) در ناحیه اتصال.

• اندرکنش پیشرفته: درک و پیاده‌سازی خواص تماسی (Contact Properties) مناسب مانند اصطکاک برای شبیه‌سازی لغزش.

• مراحل تحلیل: تعریف مرحله حل استاتیکی (Static, General) برای شبیه‌سازی رفتار اتصال تحت بارگذاری.

🚧 بارگذاری و شرایط مرزی واقعی

• شرایط مرزی سازه‌ای: اعمال قیدهای مناسب (مانند تکیه‌گاه‌های غلتکی یا گیردار) به اجزای سازه.

• اعمال بار: تعریف و اعمال نیروها و گشتاورهای واقعی بر روی اتصال.

📊 مش‌بندی و تحلیل نتایج

• مش‌بندی موضعی: تکنیک‌های مش‌بندی ظریف در ناحیه تماس و تمرکز تنش (مانند اطراف سوراخ پیچ‌ها) برای دقت بالاتر.

• تحلیل نتایج کلیدی: بررسی توزیع تنش و کرنش در اجزای اتصال، استخراج نیروهای داخلی و مشاهده تغییر شکل‌ها (Deformations) و عملکرد اتصال.

در این فصل چه یاد میگریم؟

چگونه می‌توان تنش‌ها و تغییر شکل‌های ناشی از سرعت چرخش بسیار بالا را در قطعاتی مانند دیسک‌ها یا توربین‌ها به طور دقیق مدل‌سازی کرد؟

نیروی گریز از مرکز در قطعات دوار با سرعت بالا، یک عامل حیاتی در طراحی است که می‌تواند منجر به شکست و از کار افتادن قطعه شود. درک چگونگی تأثیر این نیرو بر انتخاب متریال و شکل هندسی، برای مهندسان صنایع هوافضا و مکانیک ضروری است.

این فصل، یک پروژه عملی شبیه‌سازی چرخش یک دیسک DVD را به عنوان یک مثال بارز از قطعه دوار با سرعت بالا، ارائه می‌دهد. شما به صورت گام به گام یاد می‌گیرید که چگونه چرخش (Rotation) و به تبع آن نیروی گریز از مرکز را در یک تحلیل استاتیکی در ABAQUS به درستی اعمال کنید. این روش به شما امکان می‌دهد تا تأثیر نیروی گریز از مرکز را به طور دقیق بر روی تنش‌ها و تغییر شکل‌های دیسک بررسی کنید و اطلاعات لازم برای انتخاب جنس مناسب (Material Selection) را به دست آورید.

نتیجه یادگیری: شما بر تکنیک تخصصی مدل‌سازی قطعات تحت بارگذاری دورانی مسلط خواهید شد، قادر خواهید بود اثرات طراحی و جنس ماده بر پایداری قطعه تحت نیروی گریز از مرکز را ارزیابی کنید و پروژه‌های مربوط به دیسک‌های توربین، چرخ‌دنده‌ها، یا هر جزء دوار دیگر را با اطمینان تحلیل نمایید.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

📝 گام‌های مدلسازی قطعات دوار

• مدل‌سازی هندسه: ایجاد دقیق هندسه قطعه دوار (مانند دیسک DVD یا چرخ) در ماژول Part.

• تعریف مواد: اختصاص خواص ماده (مانند پلیمر یا فلز) به قطعه دوار با در نظر گرفتن اثرات آن بر نیروی گریز از مرکز.

• مونتاژ و چیدمان: تعیین مرکز دوران و مونتاژ قطعات (در صورت وجود قطعات کمکی).

⚙️ تنظیمات تحلیل و اعمال چرخش

• مراحل تحلیل: تعریف مرحله حل به صورت استاتیکی (Static, General) که برای این نوع بارگذاری در ABAQUS استفاده می‌شود.

• نقطه مرجع (RP): آموزش نحوه تعریف و استفاده از Reference Point در مرکز دوران.

• اعمال چرخش: پیاده‌سازی سرعت زاویه‌ای (Angular Velocity) یا شتاب زاویه‌ای به عنوان بارگذاری، که به طور خودکار نیروی گریز از مرکز را محاسبه می‌کند.

🚧 شرایط مرزی و تماس‌ها

• شرایط مرزی دوران: اعمال قیدهای مناسب برای مهار و کنترل دوران قطعه (مثلاً در سوراخ مرکزی دیسک).

• تعریف تماس‌ها (در صورت لزوم): اگر قطعات دیگری در تماس هستند، تعریف مناسب خواص تماسی.

📊 مش‌بندی و تحلیل نتایج

• مش‌بندی شعاعی: تکنیک‌های مش‌بندی مناسب برای قطعات دوار و نواحی تمرکز تنش.

• تحلیل نتایج: بررسی توزیع تنش‌های مماسی و شعاعی (Hoop and Radial Stresses) ناشی از نیروی گریز از مرکز.

• تغییر شکل و انتخاب جنس: تحلیل میزان تغییر شکل دیسک و استخراج داده‌ها برای انتخاب جنس مناسب (Material Selection).

در این فصل چه یاد میگریم؟

آیا می‌خواهید از شر بارگذاری‌های ثابت و غیرواقعی خلاص شوید و مدل خود را تحت تأثیر پروفایل‌های بارگذاری دنیای واقعی قرار دهید؟

در اکثر شبیه‌سازی‌های پیشرفته (چه در مسائل سازه‌ای و چه در مکانیک مواد)، نیروها و فشارها ثابت نیستند؛ بلکه یک تابع مشخص از زمان (مانند بارگذاری‌های تناوبی، ناگهانی یا پالس‌های ضربه‌ای) را دنبال می‌کنند. تسلط بر اعمال این توابع، یکی از مهم‌ترین مهارت‌های یک تحلیلگر حرفه‌ای ABAQUS است.

در این فصل، شما یاد می‌گیرید که چگونه یک فشار با پروفایل مثلثاتی (Triangular Pressure) را بر روی یک سوراخ داخلی اعمال کنید. ما به شما نشان می‌دهیم که چگونه در محیط ABAQUS، این تابع را تعریف کنید و مطمئن شوید که نیروها دقیقاً بر اساس نمودار تعریف شده شما (مثلاً افزایش تدریجی و سپس کاهش ناگهانی) به مدل وارد می‌شوند.

نتیجه یادگیری: شما قادر خواهید بود هرگونه بارگذاری چرخه‌ای، سینوسی یا پالس ناگهانی را برای تحلیل‌های استاتیکی یا دینامیکی خود تعریف و اعمال کنید و تغییر شکل‌ها و پاسخ ماده را تحت این بارهای متغیر به درستی بررسی نمایید. این قابلیت، سطح واقع‌گرایی پروژه‌های شما را به شدت افزایش می‌دهد.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

📝 گام‌های مدلسازی و آماده‌سازی

• مدل‌سازی هندسه: ایجاد قطعه مورد نظر (مثلاً یک صفحه سوراخ‌دار) برای اعمال فشار داخلی.

• تعریف مواد و خواص: تخصیص خواص مکانیکی به قطعه.

• مونتاژ و چینش: چیدمان قطعات (در صورت وجود) در ماژول Assembly.

📈 تکنیک تخصصی: تعریف بار تابعی

• تعریف Function (بار تابعی): آموزش گام به گام نحوه استفاده از ابزارهای ABAQUS برای تعریف یک تابع مثلثاتی دقیق.

• مراحل تحلیل: تعریف مرحله حل استاتیکی (Static, General) برای شبیه‌سازی پاسخ سازه به بار وابسته به زمان.

• اعمال بار تابعی: اعمال فشار بر سطح سوراخ با اختصاص کامل پروفایل بارگذاری مثلثاتی تعریف شده به آن.

⚙️ تنظیمات نهایی و تحلیل نتایج

• تعریف تماس‌ها (در صورت لزوم): مدل‌سازی اندرکنش‌ها و تماس‌ها.

• شرایط مرزی و قیدها: اعمال قیدهای لازم برای تثبیت قطعه.

• مش‌بندی مناسب: تکنیک‌های مش‌بندی برای نواحی تمرکز تنش در اطراف سوراخ.

• تحلیل نتایج: بررسی تغییر شکل‌ها (Deformations)، توزیع تنش‌ها و پاسخ مدل به بارگذاری متغیر در طول زمان حل.

در این فصل چه یاد میگریم؟

چگونه می‌توان ضعف چسب و از دست رفتن تماس در اتصالات چسبی تحت بارگذاری شدید یا چرخه‌ای را به طور دقیق مدل‌سازی کرد؟

اتصالات چسبی (Adhesive Joints) به دلیل توزیع یکنواخت تنش و وزن کم، در صنایع پیشرفته (مانند هوافضا و کامپوزیت‌ها) بسیار پرکاربرد هستند، اما در برابر نیروهای برشی و کششی حساس‌اند و دچار جدایش (Debonding) می‌شوند. مدل‌سازی صحیح شکست چسب یکی از پیچیده‌ترین مسائل در تحلیل‌های غیرخطی ABAQUS است.

در این فصل، شما با تکنیک‌های پیشرفته مدل‌سازی لایه چسب (Adhesive Layer) و معیارهای شکست (Failure Criteria) خاص آن آشنا می‌شوید. ما نحوه تعریف خواص چسب، مدل‌سازی آسیب (Damage) در لایه چسب و در نهایت، شبیه‌سازی پدیده جدایش کامل اتصال را تحت بارگذاری بررسی می‌کنیم.

نتیجه یادگیری: شما به طور کامل بر مدل‌سازی اتصالات چسبی مسلط خواهید شد، قادر خواهید بود میزان مقاومت چسب را ارزیابی کنید و پیش‌بینی کنید که جدایش در چه سطحی از بار و چگونه گسترش می‌یابد. این مهارت برای بهینه‌سازی طراحی و افزایش ایمنی اتصالات چسبی حیاتی است.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

📝 گام‌های مدل‌سازی اتصال چسبی

• مدل‌سازی هندسه: ایجاد قطعات اصلی اتصال و هندسه دقیق لایه چسب (به عنوان یک Part مجزا یا از طریق تعریف خواص تماس Cohesive).

• تعریف خواص چسب: تخصیص خواص الاستیک و همچنین معیارهای آسیب ویژه چسب (مانند مدل Cohesive Zone Model یا معیار تنش/کرنش نهایی).

• مونتاژ قطعات: چیدمان قطعات با لحاظ کردن لایه چسب بین آن‌ها.

⚙️ تنظیمات تحلیل و آسیب

• تعریف تماس‌ها/اتصال: آموزش نحوه مدل‌سازی لایه چسب به روش‌های مختلف (مانند استفاده از المان‌های Cohesive یا تعریف اندرکنش تماس).

• مراحل تحلیل: تعریف مراحل تحلیل برای اعمال تدریجی نیرو و ردیابی آسیب و جدایش.

• شرایط مرزی و نیروها: اعمال بارگذاری شدید یا چرخه‌ای برای ایجاد جدایش در اتصال.

📊 مش‌بندی و تحلیل نتایج شکست

• مش‌بندی ظریف چسب: تکنیک‌های مش‌بندی فوق‌العاده ظریف در ناحیه چسب که برای دستیابی به نتایج دقیق جدایش ضروری است.

• تحلیل جدایش (Debonding): مشاهده پدیده از بین رفتن تماس و گسستگی لایه چسب.

• استخراج خروجی‌های آسیب: بررسی نمودارهای نیرو-جابه‌جایی و تحلیل پارامترهای Damage (آسیب) در لایه چسب.

در این فصل چه یاد میگریم؟

چگونه می‌توان پیش‌بینی کرد که یک قطعه در معرض تنش و دمای بالا، پس از گذشت سال‌ها چقدر تغییر شکل می‌دهد؟

خزش (Creep)، تغییر شکل آهسته و وابسته به زمان جامدات تحت تنش ثابت است که یک عامل شکست حیاتی در صنایع با دمای بالا (مانند هسته‌ای، نفت و گاز و توربین‌های هوایی) محسوب می‌شود. مدل‌سازی خزش، نیازمند درک عمیق از رفتار ماده به عنوان تابعی پیچیده از تنش، دما و زمان است.

در این فصل، شما با تکنیک‌های شبیه‌سازی خزش در ABAQUS آشنا می‌شوید. ما یک پروژه عملی را مدل می‌کنیم و به شما آموزش می‌دهیم که چگونه:

خواص وابسته به دما (Temperature-Dependent Properties) را برای ماده تعریف کنید.

با استفاده از روش‌های مدل‌سازی متقارن (مانند حل ربع مدل)، زمان حل را به شدت کاهش دهید.

یک تحلیل بلندمدت ۵ ساله را شبیه‌سازی کنید و تغییر شکل‌ها و طول عمر قطعه را پیش‌بینی نمایید.

نتیجه یادگیری: شما به طور کامل بر مدل‌سازی خزش در تحلیل‌های بلندمدت مسلط خواهید شد و می‌توانید تأثیر دما و تنش را بر طول عمر و ایمنی قطعات حیاتی با دقت بالا ارزیابی نمایید.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

📝 گام‌های مدل‌سازی و خواص وابسته به دما

• مدل‌سازی هندسه: ایجاد هندسه قطعه.

• تکنیک ربع مدل (Quarter Model): آموزش نحوه ایجاد و استفاده از یک چهارم (1/4) مدل با اعمال شرایط مرزی تقارنی، برای صرفه‌جویی شدید در زمان حل.

• تعریف مواد خزش‌پذیر: تخصیص خواص مکانیکی و تعریف پارامترهای مدل خزش (Creep Model) (مانند قانون خزش بر اساس زمان یا تنش).

• خواص وابسته به دما: آموزش نحوه وارد کردن دقیق داده‌های ماده که به صورت وابسته به دما (Temperature-Dependent) تعریف می‌شوند.

⚙️ تنظیمات تحلیل بلندمدت

• مونتاژ و چیدمان: چیدمان قطعات (در صورت وجود).

• مراحل تحلیل: تعریف مرحله حل استاتیکی (Static, General) برای مدل‌سازی خزش، با تنظیمات زمانی خاص برای شبیه‌سازی ۵ ساله.

• تعریف تماس‌ها (در صورت لزوم): مدل‌سازی اندرکنش‌ها.

🚧 بارگذاری و شرایط مرزی

• شرایط مرزی تقارنی: اعمال دقیق شرایط مرزی تقارن (Symmetry) بر روی صفحات برش خورده مدل ربع.

• بارگذاری: اعمال تنش ثابت و همچنین اعمال دمای بالا به عنوان یک بار محیطی.

📊 مش‌بندی و تحلیل نتایج

• مش‌بندی مناسب: تکنیک‌های مش‌بندی برای تحلیل‌های زمان‌بر.

• تحلیل نتایج: بررسی تغییر شکل‌های وابسته به زمان (Creep Strain)، استخراج نمودارهای کرنش خزش-زمان و ارزیابی عمر باقیمانده قطعه در پایان دوره ۵ ساله.

در این فصل چه یاد میگریم؟

چگونه می‌توان رفتار بسیار غیرخطی و تغییر شکل‌های ۱۰۰ درصدی مواد لاستیکی (الاستومرها) را با دقت مهندسی مدل‌سازی کرد؟

مواد لاستیکی (Hyperelastic Materials) مانند آب‌بندها، ضربه‌گیرها و تایرها، قلب تپنده بسیاری از سیستم‌های صنعتی هستند. شبیه‌سازی این مواد چالشی بزرگ است، زیرا آن‌ها تحت بارگذاری، دچار تغییر شکل‌های بسیار بزرگ و رفتار فوق‌العاده غیرخطی می‌شوند که مدل‌های الاستیک خطی کاملاً در شبیه‌سازی آن شکست می‌خورند.

در این فصل، شما با تئوری فراکشسانی (Hyperelasticity) آشنا شده و یاد می‌گیرید که چگونه مدل‌های متداول این مواد (مانند Mooney-Rivlin یا Neo-Hookean) را در ABAQUS تعریف کنید. ما به شما نشان می‌دهیم که چگونه با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی، پاسخ این مواد را تحت فشار یا کشش شدید مدل‌سازی کرده و رفتار آن‌ها را در ابعاد مختلف ارزیابی نمایید.

نتیجه یادگیری: شما به یک متخصص در مدل‌سازی مواد الاستومری تبدیل خواهید شد، می‌توانید پارامترهای مدل‌های فراکشسان را با دقت وارد کنید و عملکرد اجزای لاستیکی (مانند سیل‌ها و میراگرها) را در پروژه‌های صنعتی و دانشگاهی پیش‌بینی نمایید.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

📝 گام‌های مدل‌سازی مواد غیرخطی

• مدل‌سازی هندسه: ایجاد دقیق هندسه قطعات لاستیکی (مانند اورینگ، ضربه‌گیر یا دمپر).

• تئوری فراکشسانی: آشنایی کامل با مفهوم انرژی کرنشی (Strain Energy Function) که مبنای مدل‌سازی لاستیک است.

• تعریف مواد فراکشسان: آموزش تخصصی نحوه وارد کردن مدل‌های استاندارد (مثل Mooney-Rivlin، Neo-Hookean یا Arruda-Boyce) و تعیین پارامترهای آن‌ها.

⚙️ تنظیمات تحلیل استاتیکی با تغییر شکل بزرگ

• مونتاژ قطعات: چیدمان قطعه لاستیکی و قطعات صلب اطراف آن.

• مراحل تحلیل: تعریف مرحله حل استاتیکی غیرخطی (Static, General) که برای حل مسائل با تغییر شکل بزرگ ضروری است.

• تعریف تماس‌های دقیق: مدل‌سازی مناسب تماس بین سطح لاستیک و قطعات صلب که برای شبیه‌سازی آب‌بندی (Sealing) حیاتی است.

🚧 بارگذاری و شرایط مرزی

• شرایط مرزی و قیدها: اعمال قیدهای مناسب برای مهار قطعات و اعمال بار یا جابه‌جایی برای ایجاد تغییر شکل بزرگ.

📊 مش‌بندی و تحلیل نتایج

• مش‌بندی برای تغییر شکل بالا: تکنیک‌های مش‌بندی مناسب برای جلوگیری از اعوجاج المان‌ها در تغییر شکل‌های شدید.

• تحلیل نتایج: بررسی توزیع تنش و کرنش حقیقی (True Stress/Strain) در ماده و ارزیابی عملکرد و میزان آب‌بندی (Sealing Capability) قطعه لاستیکی.

در این فصل چه یاد میگریم؟

آیا می‌خواهید رفتار مکانیکی و تغییر شکل‌های سوپاپ‌ها و دریچه‌های کنترل جریان را تحت فشار کاری مدل‌سازی کنید؟

سوپاپ‌ها، به عنوان دریچه‌های کنترل‌کننده جریان (مخلوط سوخت/هوا، دود، سیالات هیدرولیک و غیره)، قطعاتی حیاتی در سیستم‌های مکانیکی و موتورها هستند. تحلیل دقیق پایداری و تغییر شکل این قطعات تحت بارهای عملیاتی برای جلوگیری از نشتی و شکست عملکردی، امری ضروری است.

در این فصل، شما یک تحلیل استاتیکی (Static Analysis) کامل از یک نمونه سوپاپ را در ABAQUS انجام می‌دهید. تمرکز اصلی ما بر روی اعمال فشار کاری بر روی سطوح سوپاپ و مشاهده تغییر طول و توزیع تنش‌های موضعی ناشی از این فشار خواهد بود.

نتیجه یادگیری: شما قادر خواهید بود هر قطعه قارچی‌شکل یا دریچه‌مانندی را تحلیل کنید، بارگذاری‌های فشار سیال را به درستی اعمال نمایید و با بررسی تغییر شکل‌ها، از طراحی مطمئن و کارکرد بی‌نقص سوپاپ‌های خود در شرایط مختلف کاری اطمینان حاصل کنید.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

📝 گام‌های مدل‌سازی قطعات مکانیکی

• مدل‌سازی هندسه: ایجاد دقیق هندسه سوپاپ (ساقه و سر سوپاپ) در ماژول Part.

• تعریف مواد: تخصیص خواص مکانیکی (مانند فولاد سوپاپ) به قطعه.

• مونتاژ قطعات: چیدمان سوپاپ و محیط اطراف (مانند نشیمنگاه سوپاپ در سرسیلندر، در صورت نیاز).

⚙️ تنظیمات تحلیل استاتیکی

• مراحل تحلیل: تعریف مرحله حل استاتیکی (Static, General) که برای این نوع تحلیل پایداری تحت فشار مناسب است.

• تعریف تماس‌ها (در صورت لزوم): مدل‌سازی مناسب تماس بین سوپاپ و نشیمنگاه آن.

🚧 بارگذاری عملیاتی

• شرایط مرزی و قیدها: اعمال قیدهای لازم بر روی ساقه سوپاپ برای شبیه‌سازی تکیه‌گاه‌های آن.

• اعمال فشار کاری: اعمال دقیق فشار سیال (Pressure Load) بر روی سطوحی از سوپاپ که در معرض محیط کار (مانلاً اتاق احتراق) قرار دارند.

📊 مش‌بندی و تحلیل نتایج

• مش‌بندی تمرکز تنش: تکنیک‌های مش‌بندی ظریف در نواحی بحرانی سوپاپ (مانند گلوگاه یا گوشه‌های سر سوپاپ) که محل تمرکز تنش هستند.

• تحلیل تغییر شکل: مشاهده و اندازه‌گیری تغییر طول (جابه‌جایی) سوپاپ تحت فشار اعمال شده.

• بررسی تنش: تحلیل توزیع تنش‌های فون‌میسز برای ارزیابی ایمنی قطعه و جلوگیری از شکست ناشی از تسلیم شدن (Yielding).

در این فصل چه یاد میگریم؟

آیا شبیه‌سازی‌های برخورد شما در منطقه تماس به دلیل پیچیدگی‌های نرخ کرنش و دما، دچار خطا می‌شوند؟

تحلیل برخوردهای شدید (Severe Impact) یکی از سخت‌ترین چالش‌های ABAQUS است، زیرا ناحیه تماس با تغییرات سریع کرنش، نرخ کرنش و درجه حرارت بالا مواجه است که نهایتاً منجر به آسیب و شکست می‌شود. این شرایط پیچیده نیازمند یک مدل آسیب قوی و یک تعریف تماس پایدار است.

در این فصل، شما یاد می‌گیرید که چگونه با ترکیب دو ابزار قدرتمند، این چالش را مهار کنید:

معیار آسیب جانسون-کوک: برای لحاظ کردن دقیق تأثیرات دما و نرخ کرنش بر آستانه آسیب ماده.

مدل تماس سخت (Hard Contact): برای شبیه‌سازی دقیق اندرکنش‌ها در لحظه برخورد بدون تحمل نفوذ (Penetration) بیش از حد.

نتیجه یادگیری: شما با مهارت‌های تخصصی لازم برای مدل‌سازی هر نوع برخورد شدید، از جمله اعمال پارامترهای ثابت ماده برای جانسون-کوک، تسلط پیدا می‌کنید و می‌توانید نتایج دقیق و قابل اعتمادی از میزان آسیب، توزیع تنش و اثرات حرارتی در ناحیه تماس را استخراج نمایید.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

📝 گام‌های مدلسازی دینامیکی پیشرفته

• مدل‌سازی هندسه: ایجاد دقیق هندسه‌های دو جسم برخوردکننده و هدف.

• Property تخصصی: تخصیص خواص پلاستیسیته و معیار آسیب کامل جانسون-کوک با در نظر گرفتن تمامی پارامترهای وابسته به دما و نرخ کرنش.

• مونتاژ قطعات: چیدمان قطعات با تنظیم فاصله اولیه و هم‌راستایی دقیق در ماژول Assembly.

⚡ تنظیمات حل و اندرکنش شدید

• Step دینامیکی: تعریف مرحله حل Dynamic, Explicit که برای حل پایدار برخوردهای شدید و کوتاه‌مدت ضروری است.

• مدل تماس سخت (Hard Contact): آموزش نحوه تعریف دقیق Hard Contact (تماس شدید) در خواص تماسی برای جلوگیری از نفوذ بیش از حد المان‌ها در یکدیگر.

• شرایط مرزی و اولیه: اعمال قیدهای مناسب برای مهار و تعریف سرعت اولیه بالا برای یکی از اجسام.

📊 مش‌بندی و تحلیل نتایج آسیب

• مش‌بندی بهینه: تکنیک‌های مش‌بندی مناسب برای نواحی که نرخ کرنش و آسیب در آن‌ها شدید است.

• تحلیل نتایج جانسون-کوک: استخراج و مشاهده توزیع آسیب (Damage)، کرنش پلاستیک معادل (PEEQ) و تنش‌های برشی/کششی در ناحیه تماس.

• بررسی اثرات حرارتی: تحلیل درجه حرارت تولید شده در ناحیه تماس به دلیل تغییر شکل پلاستیک شدید.

در این فصل چه یاد میگریم؟

چگونه می‌توان عملکرد سازه‌های جاذب انرژی (Energy Absorbing Structures) را تحت بارگذاری ضربه، مانند تست مچاله شدن، با دقت مدل‌سازی کرد؟

تست برخورد و مچاله شدن (Crushing Test) روشی حیاتی برای ارزیابی مقاومت سازه و میزان جذب انرژی پلاستیک در آن است. قوطی نوشابه، یک مثال عالی از یک سازه پوسته‌ای نازک با رفتار الاستوپلاستیک است که در صورت اعمال ضربه، دچار تغییر شکل‌های بزرگ و ناگهانی می‌شود.

در این فصل، شما یاد می‌گیرید که چگونه:

قوطی نوشابه را به صورت الاستوپلاستیک (رفتار ماده واقعی) مدل‌سازی کنید.

پانچ (Punch) و زمین (Ground) را به عنوان اجسام صلب (Rigid) تعریف کنید تا زمان حل بهینه شود.

یک تحلیل دینامیکی را برای شبیه‌سازی دقیق فرایند مچاله شدن در اثر برخورد شدید انجام دهید.

نتیجه یادگیری: شما بر مدل‌سازی تعامل بین اجسام صلب و تغییر شکل‌پذیر، مدل‌سازی جذب انرژی پلاستیک و همچنین تکنیک‌های تحلیل تست‌های ضربه و Crushing مسلط خواهید شد. این مهارت در طراحی ستون‌های خودرو، بسته‌بندی‌ها و سایر سازه‌های جاذب انرژی، حیاتی است.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

📝 گام‌های مدل‌سازی تست Crushing

• مدل‌سازی هندسه: ایجاد هندسه دقیق قوطی نوشابه، پانچ و زمین.

• Property ترکیبی:

  • تعریف قوطی: تخصیص خواص الاستوپلاستیک (Elastic-Plastic) به قوطی (با منحنی تنش-کرنش واقعی آلومینیوم).

  • تعریف اجسام صلب: تعریف پانچ و زمین به عنوان اجسام صلب (Rigid Bodies) برای جلوگیری از تغییر شکل و بهینه‌سازی محاسبات.

• مونتاژ قطعات: چیدمان قوطی بین پانچ و زمین با فاصله اولیه مناسب.

⚡ تنظیمات تحلیل دینامیکی

• Step دینامیکی: تعریف مرحله حل Dynamic, Explicit برای حل پایدار و دقیق فرایند مچاله شدن شدید و تغییر شکل‌های بزرگ.

• تماس و اصطکاک: تعریف مناسب تماس بین قوطی با پانچ و قوطی با زمین (با در نظر گرفتن ضریب اصطکاک).

🚧 بارگذاری و شرایط مرزی

• شرایط مرزی صلب: اعمال قیدهای لازم بر روی زمین (فیکس) و پانچ (اعمال جابه‌جایی یا سرعت بالا).

📊 مش‌بندی و تحلیل نتایج

• مش‌بندی برای Shell/Plasticity: تکنیک‌های مش‌بندی مناسب برای سازه‌های پوسته‌ای نازک تحت تغییر شکل‌های بزرگ.

• تحلیل جذب انرژی: استخراج نمودارهای نیرو-جابه‌جایی (Force-Displacement) و محاسبه انرژی جذب شده توسط قوطی در طول فرایند مچاله شدن.

• توزیع کرنش پلاستیک: بررسی دقیق ناحیه‌هایی از قوطی که دچار بیشترین کرنش پلاستیک و تغییر شکل شده‌اند.

در این فصل چه یاد میگریم؟

چگونه می‌توان اثر خرابی موضعی (مانند انفجار یا حذف ستون) بر تمرکز تنش و پایداری کل سازه را مدل‌سازی و پیش‌بینی کرد؟

پدیده حذف ناگهانی شکل (Model Change) زمانی رخ می‌دهد که قسمتی از سازه (المان یا هندسه) به صورت ناگهانی از سیستم خارج می‌شود. این امر در تحلیل‌های مربوط به ایمنی سازه در برابر زلزله، خرابی پیشرونده (Progressive Collapse) و سناریوهای انفجاری بسیار حیاتی است.

در این فصل، شما با دو رویکرد تخصصی برای پیاده‌سازی این پدیده در ABAQUS آشنا می‌شوید:

حذف هندسه (Geometry Change): برای حذف کامل یک بخش بزرگ از مدل.

حذف المان (Element Deletion): برای حذف انتخابی تعدادی از المان‌ها در اثر رسیدن به معیار شکست.

با استفاده از تحلیل استاتیکی، ما نشان می‌دهیم که چگونه این حذف ناگهانی، ظرفیت باربری باقی‌مانده سازه را تغییر داده و باعث تمرکز تنش‌های جدید در نواحی اطراف می‌شود.

نتیجه یادگیری: شما بر ابزار حیاتی Model Change در ABAQUS مسلط شده و قادر خواهید بود اثرات خرابی موضعی را تحلیل کنید و با بررسی تمرکز تنش، نقاط ضعف سازه در برابر حذف ناگهانی اجزا را شناسایی نمایید.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

📝 گام‌های مدلسازی خرابی

• مدل‌سازی هندسه: ایجاد هندسه سازه‌ای که قرار است در آن حذف ناگهانی رخ دهد.

• تعریف مواد و خواص: تخصیص خواص مکانیکی به قطعات.

• مونتاژ قطعات: چیدمان قطعات در ماژول Assembly.

⚙️ تنظیمات تحلیل استاتیکی و Model Change

• مراحل تحلیل: تعریف مرحله حل استاتیکی (Static, General) برای شبیه‌سازی بارگذاری و سپس مرحله‌ای برای اعمال تغییر ناگهانی.

• آشنایی با ابزار Model Change: آموزش نحوه دسترسی و استفاده از ابزار Model Change در ماژول Interaction.

• دو نوع حذف:

  • Geometry Change: آموزش حذف فیزیکی یک قطعه بزرگ در طول تحلیل.

  • Element Deletion: آموزش حذف المان‌های انتخابی یا حذف المان‌هایی که به معیار شکست رسیده‌اند.

🚧 بارگذاری و شرایط مرزی

• شرایط مرزی و نیروها: اعمال بارگذاری ثابت یا بارهای سازه‌ای بر روی مدل.

📊 مش‌بندی و تحلیل نتایج پس از حذف

• مش‌بندی مناسب: تکنیک‌های مش‌بندی برای نواحی که در معرض حذف هستند.

• تحلیل تمرکز تنش: بررسی توزیع مجدد تنش و شناسایی تمرکز تنش‌های بحرانی در المان‌های باقی‌مانده پس از حذف ناگهانی.

• بررسی ظرفیت باربری: ارزیابی کاهش ظرفیت باربری (Load Carrying Capacity) سازه به دلیل حذف المان‌ها.

در این فصل چه یاد میگریم؟

چگونه می‌توان نقاط ضعف حیاتی و تمرکز تنش را در اطراف حفره‌ها و شکاف‌های قطعات مهندسی با بالاترین دقت شناسایی کرد؟

تمرکز تنش، پدیده‌ای است که در اثر وجود ناپیوستگی‌های هندسی (مانند سوراخ‌ها یا تغییرات ناگهانی مقطع) در سازه ایجاد می‌شود. این پدیده، عامل اصلی کاهش مقاومت و شروع شکست یا خستگی در قطعات صنعتی و سازه‌های حیاتی (مانند بدنه هواپیما یا مخازن تحت فشار) است.

در این فصل نهایی، شما با یک تحلیل استاتیکی و بسیار دقیق بر روی یک ورق یا پوسته سوراخ‌دار آشنا می‌شوید. ما به شما تکنیک‌های حرفه‌ای را آموزش می‌دهیم تا:

با استفاده از مفهوم تقارن (Symmetry)، تنها یک چهارم (Quarter Model) از سازه را مدل‌سازی کنید و زمان حل را به شدت کاهش دهید.

با تمرکز مش‌بندی در اطراف سوراخ، به دقت فوق‌العاده‌ای در محاسبه ضریب تمرکز تنش (Kt) برسید.

نتیجه یادگیری: شما به طور کامل بر تحلیل تنش در نواحی هندسی بحرانی مسلط می‌شوید، توانایی پیش‌بینی شکست ناشی از تمرکز تنش را کسب می‌کنید و مهارت استفاده از مدل‌های متقارن (مانند ربع مدل) را برای بهینه‌سازی فرآیند حل، فرا می‌گیرید.

آنچه در این فصل پوشش داده می شود:

📝 گام‌های مدلسازی با تقارن

• مدل‌سازی هندسه: ایجاد هندسه ورق یا پوسته سوراخ‌دار.

• تکنیک ربع مدل (Quarter Model): آموزش نحوه برش مدل و ایجاد یک چهارم آن برای استفاده بهینه از قدرت محاسباتی.

• تعریف مواد و خواص: تخصیص خواص الاستیک یا الاستوپلاستیک به ماده.

⚙️ تنظیمات تحلیل استاتیکی

• مونتاژ قطعات: چیدمان قطعات (در صورت وجود).

• مراحل تحلیل: تعریف مرحله حل استاتیکی (Static, General).

• تعریف تماس‌ها (در صورت لزوم): مدل‌سازی اندرکنش‌ها.

🚧 بارگذاری و شرایط مرزی حیاتی

• شرایط مرزی تقارنی: نقطه کلیدی این فصل! آموزش نحوه اعمال دقیق شرایط مرزی تقارن (Symmetry Boundary Conditions) بر روی صفحات برش خورده مدل ربع، برای اطمینان از صحت نتایج.

• اعمال بار: اعمال بارهای کششی یا فشاری بر روی لبه‌های مدل.

📊 مش‌بندی و تحلیل نتایج

• مش‌بندی تخصصی: تکنیک‌های مش‌بندی فوق‌العاده ظریف در نواحی اطراف سوراخ و محل‌های تمرکز تنش برای بالا بردن دقت.

• تحلیل تمرکز تنش: استخراج توزیع تنش‌های ماکزیمم و محاسبه ضریب تمرکز تنش ($K_t$) برای مقایسه با نتایج تحلیلی.

• بررسی گسیختگی: تحلیل میزان افزایش تنش در این نواحی و پیش‌بینی شروع شکست.