سیستم مورد نیاز برای نرم افزار آباکوس
مهندسی مکانیک
مهندسی معماری
مهندسی پزشکی
انواع تحلیل در نرم افزار ABAQUS
تحلیل دینامیکی خطی در صورتی که می خواهید طولانی مدت یک سازه را به بارهای اعمالی تعیین کنید استفاده از یک
تحلیل استاتیکی کفایت می کند.
اما اگر مدت زمان اعمال بار کوتاه باشد(مانند بارگذاری زلزله) و یا بار دارای طبیعت دینامیکی باشد (مانند بارگذاری در
ماشین های دوار)، باید از تحلیل دینامیکی استفاده نمود.
تحلیل غیرخطی
تفاوت میان تحلیل های خطی و غیر خطی در نرم افزار ABAQUS به اختصار عبارتند از :
تحلیل خطی
در تحلیل های خطی بین بارهای اعمالی و پاسخ سیستم رابطه خطی وجود دارد.سیستم مورد نیاز برای نرم افزار آباکوس
برای مثال اگر یک فنر خطی به طور استاتیکی تحت یک بار ۱۰ نیوتنی به میزان یک متر افزایش طول پیدا کند، همین
فنر تحت بار ۲۰ نیوتنی به میزان ۲ متر تغییر طول خواهد داد.
این بدین معنی است که در یک تحلیل ABAQUS استاندارد خطي انعطاف پذیری سازه تنها یک بار محاسبه میشود
(با تشکیل ماتریس سختی و معکوس کردن آن).
پاسخ خطی سازه به سایر حالت های بار را می توان با ضرب کردن بردار بارها در ماتریس سختی معکوس شده، به دست آورد.
به علاوه پاسخ سازه به حالت های بارگذاری متنوع را می توان با استفاده از ضرایب ثابت مقیاس کرد و یا از اصل جمع آثار قوا
برای تعیین پاسخ آن به یک حالت بارگذار کاملا جدید استفاده کرد.
به شرطی که حالت بارگذاری جدید مجموع یا ترکیبی از بارگذاریهای قبلی باشد. این اصل اجتماع آثار قوا فرض می کند
که شرایط تکیه گاهی یکسانی برای تمامی حالات بارگذاری مورد استفاده قرار گرفته است.
تحلیل غیرخطی
مساله سازهای غیرخطی مساله ای است که در آن سختی سازه با تغییر شکل آن تغییر می کند.
تمامی سازه های فیزیکی غیرخطی هستند. تحلیل خطی تقریبی مناسب است که اغلب برای مقاصد طراحی مناسب است.
واضح است که استفاده از این نوع تحلیل برای بسیاری از شبیه سازی های سازهای کافی نیست که مثالهایی از این نوع تحليل ها عبارتند از :
تحلیل شکست، تحلیل پیشرفته سازه ها در برابر زلزله، تحلیل اجزای لاستیکی مانند تایر اتومبیل یا سدهای الاستیکی.
مثال ساده ی سازه های غیرخطی همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، فنری با پاسخ سختی غیرخطی است.
از آنجایی که سختی به تغییر مکان وابسته است، انعطاف پذیری اولیه را نمی توان در بارهای اعمال شده ضرب کرد
تا تغییر مکان فنر را برای بار دلخواه به دست آورد.
در تحلیل ضمنی غیرخطی ماتریس سختی سازه باید بارها در طول تحليل محاسبه و معکوس شود که این کار باعث می شود
زمان تحلیل بسیار طولانی تر از یک تحلیل ضمنی خطی گردد.
در تحلیل صریح افزایش زمان تحلیل غیرخطی ناشی از کاهش پایداری نموهای زمانی است. از آنجا که پاسخ یک سیستم
غیرخطی تابعی خطی از اندازه بارهای اعمالی نیست، نمی توان از اصل جمع آثار قوا برای حل مساله استفاده کرد.
هر حالت بارگذاری باید با استفاده از یک تحلیل مجزا تعریف و حل شود.
تحلیل دینامیک صریح غیرخطی
تحلیل دینامیک صریح می تواند ابزاری کارا برای حل محدوده گسترده ای از مسایل مکانیک سازه غیرخطی باشد.
در اغلب موارد این تحلیل مکملی برای حل کننده ضمنی مانند ABAQUS استاندارد است. از دیدگاه کاربر خصوصیات متمایز کننده روش های ضمنی و صریح عبارتند از :
روش های صریح نیازمند نمو زمانی کوچکی است کع تنها به بالاترین فرکانس طبیعی مدل بستگی دارد
و مستقل از نوع و مدت زمان بارگذاری است.
شبیه سازی ها معمولا با استفاده از ۱۰۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰۰۰ نمو زمانی انجام میشود ولی زمان مربوط به هر نمو نسبتا کوچک است.
روش های ضمنی محدودیت ذاتی برای اندازه نمو زمانی قائل نمی شوند.
اندازه نمو معمولا از فرضیات همگرایی و دقت به دست می آید. شبیه سازی های ضمنی معمولا تعداد نمو کمتری نسبت به
شبیه سازی صریح دارند، با این حال از آنجایی که مجموعه کلی معادلات در هر نمو باید حل شود، زمان هر نمو در روش ضمنی
بسیار بیشتر از روش صریح است.