با هدف پیشبرد مباحث آموزش مربوط به المان ها و مش زنی در نرم افزار آباکوس، قصد داریم تا شما همراهان گرامی را با یکی دیگر از انواع المان ها در نرم افزار Abaqus آشنا کنیم: Continuum shells. پیشنهاد می کنیم با ما همراه باشید تا مروری بر المان‌های Continuum Shell و مدل‌سازی آن و همچنین مش زنی با استفاده از المان‌های Continuum Shell را فراگیرید.

تعریف المان‌های Continuum Shell در آباکوس

بدون شک شما نیز برای مدل سازی قطعات پوسته ای متداول که در آن ها ضخامت قطعه به شکل محسوسی از دیگر ابعاد کوچکتر است، از مدل Shell استفاده و در هنگام ایجاد مقطع در ماژول Property ، ضخامت قطعه مورد نظر را وارد می کنید. اما چنانچه قصد دارید تا قطعات Solid مشابه پوسته را با دقت بالاتری مدل سازی کنید، پیشنهاد می کنیم از المان های Continuum shell بهره بگیرید.

المان های Continuum Shell به قطعات Solid اختصاص داده می شوند و آباکوس با توجه به هندسه قطعه، ضخامت را تعیین می کند. از نقطه نظر مدل سازی، المان های Continuum shell شبیه به المان های پیوسته Solid به نظر می رسند اما در واقع رفتار سینماتیک و ساختاری آن ها مشابه المان های پوسته ای (Shell) متداول است. برای مثال، المان های Shell مرسوم دارای درجات آزادی جابجایی و دورانی هستند در حالی که المان های پیوسته (Solid (Continuum و المان های Continuum shell تنها از درجه آزادی جابجایی برخوردارند. شکل زیر تفاوتهای موجود در المان های Shell و Continuum shell را نشان می دهد.

نحوه مدل سازی المان‌های Continuum Shell در آباکوس

روش عمومی برای مدل سازی Continuum Shell در نرم افزار آباکوس را میتوان در 4 گام زیر خلاصه کرد:

1. در ماژول Part به ایجاد یک هندسه Solid اقدام کنید.
2. در ماژول Property، یک مقطع Shell را به قطعه خود اختصاص دهید تا بتوانید در ماژول Mesh به المان های مربوطه دسترسی داشته باشید. همانطور که در این بخش می بینید، وارد کردن ضخامت ضروری است اما آباکوس تنها از این مقدار برای تخمین خواص مقطع نظیر استحکام Hourglass استفاده می کند و عملا در تحلیل مقدار ضخامت واقعی بر اساس هندسه المان ها مورد استفاده قرار می گیرد. اگر ضخامت سطح مقطع شکل شما متغیر است، از یک مقدار تقریبی میانگین استفاده کنید.
3. در صورت نیاز Stack direction خاصی را به مدل اختصاص دهید تا جهت مش ریزی را معین کنید. با این کار، المان ها از پایین به بالا و در جهتی که تعریف کرده اید قرار می گیرند. به منظور جلوگیری از طولانی شدن بحث، مطالعه در خصوص Stack orientation را به پستی جداگانه موکول می کنیم (اینجا: آموزش Stack orientation در نرم افزار آباکوس).
4. در ماژول Mesh، المان های گوه ای شکل و یا شش وجهی از خانواده Continuum shell را به مدل خود اختصاص دهید. استفاده از المان های نامبرده سبب می شود تا از نقطه نظر محاسباتی از فرمول بندی مؤثرتری نسبت به المان های solid continuum استفاده کرده باشید.

منبع: مرجع آموزش نرم افزارهای مکانیک