تعیین دمای پیشگرم،پسگرم و بین پاسی در جوشکاری👆👆

📚هندبوک #ابزار
#لوله #پخرن👆👆👆👆👆👆

به زودی مطالبی از. 💻💻#نرم #افزار

فیلم گسترش ترک دو بعدی
در #اباکوس

🍂🍂🍂🍂🍂

دوستانی که مطلب در مورد #سابروتین اباکوس میخواستن

چرا سابروتین می‌نویسیم؟
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧

برخی کارهایی که در محیط CAE آباکوس قابل انجام نیستند را می‌توان با سابروتین‌نویسی انجام داد.
به عنوان مثال بارگذاری تابعی از مکان یا زمان در CAE قابل تعریف است اما اگر بارگذاری تابعی پیچیده از مکان و زمان باشد در CAE قابل تعریف نیست. در حالت کلی در سابروتین DLOAD میتوان بارگذاری را به صورت تابعی پیچیده از زمان، مکان، شماره المانها، شماره increment، شماره step و ... تعریف کرد. این امر به کمک پارامترهایی که خود آباکوس به داخل سابروتین می‌فرستد صورت می‌گیرد.



سابروتین DISP برای تعریف شرایط مرزی به صورت تابعی دلخواه از از زمان، مکان، شماره گره‌ها، شماره step و ... تعریف کرد.
سابروتینهای رفتار مواد در آباکوس برای تعریف کامل رفتار مواد (مثل UMAT) یا قسمتی از رفتار مواد (مثل USDFLD، UHARD و ...) استفاده می‌شوند. در این سابروتینها نیز می‌توان رفتار مواد را به صورت تابعی از زمان، مکان، شماره المانها، شماره increment، شماره step و ... تعریف کرد. رفتار مواد می‌تواند تابعی از پیشینه‌ی بارگذاری باشد. می‌توان برای هر قسمت از مدل یک رفتار ماده خاص تعریف کرد. همچنین به کمک این سابروتینها می‌توان نمو زمانی (time increment) را به طور دلخواه کنترل کرد.
سابروتین UMAT برای تعریف رفتار ماده‌ی دلخواه بکار می‌رود. این رفتار مواد را می‌توان با المانهای موجود در آباکوس استفاده کرد. در سابروتین UMAT مقدار ماتریس ∂∆σ⁄∂∆ε و مقادیر تنشها را باید تعریف کرد. سابروتین UMAT برای رفتارهای مواد پیچیده نظیر پلاستیسیته‌ تحت بار سیکلی سابروتین سختی می‌شود و بهتر است در صورت امکان بجای آن از سابروتین‌های ساده‌تر نظیر UHARD استفاده کرد. در سابروتین UHARD قسمت خطی در ماژول property تعریف شده و قسمت پلاستیسیته در سابروتین تعریف می‌شود.



سابروتینهای USDFLD و UFIELD برای تعریف متغیرهای میدانی بصورت تابعی دلخواه از از زمان، مکان، شماره المان‌ها، شماره step و ... استفاده می‌شوند. به کمک این سابروتینها می‌توان مقادیر پارمترهای مختلف موجود در در ماژول property (نظیر دما، مدولها، ضرایب پواسون، پارامترهای آسیب، ضرایب انبساط حرارتی و ...) را به صورت تابعی از متغیرهای میدانی استفاده کرد. نمونه‌ای از کاربرد این سابروتینها مکانیک آسیب، تعریف معیارهای آسیب در کامپوزیتها و .. می‌باشد.
سابروتین UVRAM برای تعریف خروجیهای دلخواه در آباکوس استفاده می‌شود. به کمک این سابروتین می‌توان هر خروجی دلخواه در نقاط انتگرالگیری مدل را برحسب پارامترهای نظیر مقادیر تنشها، کرنشها، ، مختصات مکانی، شماره المانها، شماره increment، شماره step و ... تعریف کرد.


نگاه اجمالی به سابروتین های مورد استفاده در آباکوس


آباکوس شرایط استفاده از سابروتین های کاربران را به صورت گسترده ای فراهم ساخته است تا بتوانند آباکوس را با احتیاجات خاص تحلیلشان تطبیق دهند. برخی از سابروتین های پر کاربرد آباکوس عبارتند از:

CREEP
این سابروتین برای تعریف تغییر شکل ویسکوپلاستیک وابسته به زمان در یک متریال استفاده می شود.(همان خزش است که در طول زمان برای جسمی که تحت بارگذاری دائم است اتفاق می افتد). این تغییر شکل به دو بخش رفتار انحرافی (خزش) و رفتار حجمی (تورم)تقسیم بندی می شود.

DLOAD
از این سابروتین برای تعریف بارهای مکانیکی غیر یکنواخت و توزیع شده استفاده می شود


FILM

از این سابروتین برای توصیف ضرایب پیچیده رفتار فیلم ( دما و متغیرهای وابسته به فیلم) و رفتار پیچیده چاه دمایی(Sink Temperature) مورد استفاده قرار می گیرد.



FRIC
از این سابروتین در مواقعی که مدلهای پیچیده تری نسبت به آنچه در تنظیمات FRICTION (اصطکاک) موجود دارد مورد نیاز باشد تا انتقال نیروی برشی را بین سطوح توصیف کند.

HETVAL
از این سابروتین برای تعریف مدلهای پیچیده برای تولید گرمای درونی در مواد (مثلا تغییر فاز ماده) استفاده می شود.


UEL
از این سابروتین برای ایجاد المانهایی که در آباکوس وجود ندارند استفاده می شود.

UEXPAN
از این سابروتین برای تعریف کرنش های دمایی افزایشی وقتی که انبساط دمایی ماده خیلی پیچیده باشد استفاده می گردد.



UEXTERNALDB
از این سابروتین برای کمک به مدیریت دیتابیس های خارجی ای ممکن است با یک سابروتین دیگر یا یک برنامه دیگر که دیتای آباکوس را پشتیبانی می کند ایجاد شده اند، استفاده می گردد.

UGENS
از این سابروتین برای تعریف روتارهای مکانیکی پیچیده و غیر خطی المانهای شِل به صورت مستقیم استفاده می شود.

UMAT
از این سابروتین برایت تعریف مدل مواد پیچیده که نمی تواد با مدلهای ماده آماده در آباکوس مدل کرد استفاده می شود.

UPOREP
از این سابروتین برای تعریف فشار اولیه روزنه سیال در یک دیفیوژن کوپل شده ئ تحلیل تنش به عنوان تابعی از موقعیت گره ها است

فاده می شود.



URDFIL
از این سابروتین برای خواندن اطلاعات از نتایج در پایان هر وحله تحلیل استفاده می شود. از این اطلاعات می توان برای تصمیم گیری ها استفاده کرد. مثلا خاتمه دادن تحلیل یا باز نویسی نتایج وحله قبلی.


UWAVE
از این سابروتین برای تعریف مدل سینماتیک پیچیده در شبیه سازی آباکوس AQUA یا برای تعیین اینکه در یک آنالیز موج تصادفی، چه زمانی پیکربندی مدل باید بروز شود استفاده می گردد.

مقایسه نرم افزارهای ANSYS و Abaqus:

Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧

ANSYS: کار با ansys تو زمینه مدلسازی یک کم دشواره،مخصوصا قطعات پیچیده. خیلی جواب های جامع تر و بیشتری نسبت به آباکوس ارائه میکنه. امكانات جانبي ansys بیشتر و کاملتر است،مانند cfxو ls-dyna و ورك بنچ. دقت جواب در تحلیل های استاتیک،برای نرم افزار ansys بیشتر است. اما کلا abaqus را معتبر تر میشناسند،مخصوصا شکستن قفل نرم افزار ansys،سبب خطاهای بالای میشود. ansys یه نرم افزار همه فن حریفه، یعنی شما با تسلط کافی به ماژولهای مختلفش میتونی انواع و اقسام قطعات رو تحلیل کنی حتی تا حدی قابلیت تحلیل میکرو سیستم ها رو هم داره. میگفتن که ansys تحلیل impact خوبی نداره!


Abaqus: آباکوس بیشتر برای تحلیل های غیرخطی به درد میخوره و همچنین مثلا تو زمینه شکست و تنش بهتر از ansys است. اما abaqus محیطی جذابتر دارد و میتوان گفت user friendly تر است. در تحلیل های عمرانی هم از یکی از دوستانم که عضو ارشد انجمن مهندسین ساختمان کالیفرنیا است شنیدم که بیشتر تحلیلهای انجام شده بر روی پروژه های دولتی در منطقه لس آنجلس و سانفرانسیسکو با Abaqus انجام میشود. abaqus یه نرم افزاری که در بعضی زمینه های جامداتی بهتر عمل میکند. آباکوس و Catia هر دو از کمپانی Dassualt system هستند. در مورد مسائل با زمان، من شدیداً Abaqus رو توصیه میکنم. Abaqus اولین نرم افزاری بود که آنالیز FSI رو وارد حلگرش کرد . از ورژن 6.8 به بعد میتونید شما Fluid & Solid Interaction رو در این نرم افزار مدل کنید! "تعامل سیال و جامد" یه چیزی مثل تاثیر برخورد آب با فشار به موشک در حال پرتاب زیر دریایی و یا پر شدن ایربگ خودرو، و یا مدل کردن قلب برای مشاهده گردش خون!! اما خوب، اگه کارتون صرفاً سیالاتیه اصلاً توصیه نمیکنم، چون کار کردن باهاش به مراتب از Fluent سخت تره. کد نویسی هم داره و به زبان Python است.
ABAQUS توانایی هایی داره که اون رو از ANSYS تمایزش می کنه. مثلا الگوی گسترش ترک داره! یعنی المان ها میتونن در نقاط ضعف از هم باز بشوند. و اینکه الگو های شکست این نرم افزار منحصر به فرده. برای کار های عمرانی ها خصوصا ژئوتکنیکی ها مناسبه. چندین مدل رفتاری برای خاک ها داره (از ساده ترینش که موهر- کولمب باشه گرفته تا کم کلی و کپ و ...) - روند مدلسازی بسیار پر سرعت و سریع انجام میشه. یعنی مدلسازی هندسی با استفاده از ابزار های ترسیمی که در این نرم افزار قرار داده شده در کمترین زمان انجام می شه. (این واقعا عالیه) آن ویژگی که نرم افزار ABAQUS را از ANSYS متمایز می سازد، قابلیت تعریف Property و Interaction های فوق العاده قوی و البته به صورت راحت تر از ANSYS است. در اکثر مدل های مشاهده شده بیشتر نکات روی تعاریف پارامتر های پلاستویسیته و المان های تماسی متمرکز می باشد،
ABAQUS' fracture mechanics and contact problem solvers were better. Now such capabilities of ANSYS are also very satisfactory. If you compare the price, ABAQUS is significantly more expensive. Basic structure of ABAQUS is so much more logical as compared to ANSYS. Documentation is so much easier to use. The new interface from ABAQUS called ABAQUS CAE is so much easier to use compared to ANSYS.

Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧

بطور کلی: در مورد ابزار جانبی باید عرض کنم که وقتی در مورد دو نرم افزار ANSYS و ABAQUS صحبت میشود معمولاً آنچه که مد نظر قرار دارد تحلیل Structural Mechanics میباشد و کمتر Fluid Dynamics مورد مقایسه قرار میگیرد. این درست است که از نسخه 6.10 Abaqus حلگر CFD نیز به مجموعه bundle نرم افزار اضافه شده است ولی هنوز با یک حل گر تمام عیار مانند Fluent فاصله دارد. به هر صورت اگر شما بخواهید که در شبیه سازی خود مباحث CFD را نیز داشته باشید مانند یک تحلیل FSI آنگاه میتوانید از شبیه سازی ترکیبی Co-simulation نرم افزار Abaqus و Fluent استفاده کنید. این نوع شبیه سازی بیشتر بکار سازندگان توربین ها و صنایع هوا فضا می آید. اما واقعیتها این است که در صنعت ANSYS کاربرد بیشتری از Abaqus دارد ( در خارج از ایران ) و علت آن نیز مسئله هزینه است . به خاطر دارم که میخواستیم برای پروژه ای از Abaqus استفاده کنیم که فروشنده به ما ANSYS را پیشنهاد کرد و با یک محاسبه ساده به این نتیجه رسیدیم که استفاده از Abaqus پنج یا شش برابر برای ما هزینه بیشتری دارد . اما این ارزیابی برای بخشهای آکادمیکی که معمولاً نرم افزارها را مجانی و یا با قیمت نازلی تهیه میکنند وجود ندارد و در نتیجه آن نرم افزاری که تحلیل قوی تری دارد بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد.
يكي از مسؤولين هواپيمايي بوئينگ كه ايراني است به يكي از اساتيد ما گفته بود كه ما از NASTRAN در تحليل هايمان استفاده مي كنيم و ANSYS را خيلي قبول نداريم. اين شخص در جواب استاد ما كه از Abaqus سوال كرده بود


گفته بود در زمينه تحليل هاي غيرخطي اين نرم افزار رتبه اول را دارد.

مقایسه نرم افزارهای Abaqus و LS-Dyna:

در مورد LS-Dyna که یکی از قویترین و قدیمیترین Solver ها از نوع Explicit میباشد شما باید آنرا با Abaqus/Explicit مقایسه کنید. در این مقایسه بر اساس تجربه خودم باید عرض کنم که به نظرم LS-Dyna از Abaqus سریعتر میباشد ولی مزیتی که Abaqus بر LS-Dyna دارد بحث Diagnose میباشد . شما وقتی یک مدل را با یک حل گر شبیه سازی میکنید بسیار پیش میآید که در حین شبیه سازی بدلیل اشتباهاتی که در حین تعریف مدل داشته اید با توقف کار روبرو میشوید و با پیام خطا برنامه متوقف میشود ، در این شرایط Abaqus گزارشهای دقیقتری برای این موارد ارائه میکند که به شما کمک میکند که سریعتر مدل خود را اصلاح کنید. این امکانات هنگامی مفید بودن خود را به نمایش میگذارند که شما یک مدل Hi-fidelity از برخورد یک پرنده با موتور هواپیما را داشته باشید . این مدل برای شما شاید 6 یا 7 ماه وقت بگیرد و انگاه خواهید دید که چقدر این امکانات بکار می آیند. Abaqus در مقایسه با LS-Dyna عمومیتر طراحی شده است و از آن برای همه جا میتوان استفاده کرد ولی LS-Dyna تا حد زیادی تخصصی تر طراحی شده است و در بخش مثلاً تصادف المانهای خاص آن فیلد را دارد مانند المان Seat belt و این کار را ساده تر مینماید. البته الان هم از Abaqus در مبحث تصادف استفاده میکنند ولی نه به گستردگی LS-Dyna.
روند مدلسازی در آباکوس بسیار ساده است، شاید با دیدن این متن پیش خودتون فکر کنید که این روند رو که میدونستم !!! اما واقعیت این است که بسیاری از خطاهایی که در شبیه‌سازی‌ها با آن مواجه هستیم ناشی از عدم درک صحیح در پیاده‌سازی این روند ساده در آباکوس می باشد. با طی روند ساده زیر شما می‌توانید بسیاری از مسائل را شبیه‌سازی کنید. پیشنهاد من به شما این است که ابتدا روی تئوری پدیده مورد نظر که می‌خواهید شبیه سازی کنید تمرکز کنید وقتی به ماهیت مسئله مسلط شدید وارد مرحله مدلسازی با آباکوس شوید (البته اگر حال دارید !!!).
یک تحلیل کامل در آباکوس شامل پیش‌پردازش، پردازش و پس‌پردازش می‌شود. در طول این سه مرحله فایل‌هایی تولید و به یکدیگر مرتبط می‌شوند. در پیش‌پردازش مدل المان محدود با استفاده از دستورات گرافیکی یا خطوط دستوری نوشته شده در فایل متنی مانند Notepad ساخته می‌شود و در مرحله‌ی پردازش به روش ضمنی یا صریح مسئله حل می‌شود. نهایتاً در مرحله‌ی پس‌پردازش با مشاهده‌ی خروجی‌ها و نیز انجام اعمال اضافی بر روی آن‌ها به کلیه‌ی داده‌های مورد نظرمان دست می‌یابیم.
کار با این نرم‌افزار شامل چند مرحله است:


• مرحله‌ی ساخت هندسه مدل: این مرحله در ماژول Part انجام شده و می‌توان در این قسمت هر نوع هندسه‌ای را به صورت مجزا ساخت. بنابراین در این ماژول هدف ساخت هندسه مدل است.

• مرحله‌ی تعریف خصوصیات فیزیکی مصالح: در ماژول Property می‌توان به تعداد لازم مصالح با مدل رفتاری دلخواه تعریف کرده و به کمک آن‌ها خصوصیات سطح مقطع المان‌ها را تعریف نموده و به قطعات ساخته شده درماژول Part اختصاص داد. بنابراین در این ماژول اطلاعات الاستیسیته و پلاستیسیته مصالح داده می‌شود.