شبیه سازی تست خمش یک تیر بتنی در دو حالت بارگذاری استاتیکی و دینامیکی در آباکوس

Abaqus سپتامبر 15, 2019 اخبار تایپ شونده, اسلاید, فیلم های آموزشی آباکوس, فیلم های آموزشی آباکوس پیشرفته ارسال دیدگاه 912 بازدید

در این ویدئوی آموزشی به شبیه سازی تست خمش یک تیر بتنی در دو حالت بارگذاری استاتیکی و دینامیکی در نرم افزار آباکوس پرداخته ایم.مجموعه شامل یک قطعه تیر بتنی که به صورت سه بعدی و تغییر شکلپذیر و پنج قطعه صلب بوده که سه پارت صلب در نقش تکیه گاه و دو پارت دیگر در نقش جسم وارد کننده نیرو عمل می کنند. در شکل زیر می توانید نحوه قرار گیری اجزا در محیط اسمبلی را مشاهده نمائید.

در این تحلیل از مدل بتن آسیب دیده یا همان مدل Concrete Damaged Plasticity استفاده شده است. مقاومت بتن تحت تنشهای چند بعدی تابعی از حالات تنشهاست و نمی تواند توسط محدوده های کشش یا فشار یا برش ساده و به صورت مستقل از هم پیش بینی شود.معمولاً تسلیم بتن به دو فرم کششی و فشاری به وجود می آید. در نوع کششی یک ترک عمده در بتن به وجود آمده و مقاومت کششی بتن در جهت عمود برآن افت خواهد کرد. درنوع فشاری ترکهای کوچک بی شماری در بتن به وجود می آیندکه منجر به از دست رفتن عمده مقاومت المان بتنی خواهند گردید. تحت تنشهای کششی و فشاری کوچک شکست بتن به صورت ترد و به همراه یک جریان پلاستیک خیلی کم خواهد بود. اما تحت تنشهای فشاری بتن همانند مصالح شکل پذیر تسلیم شده و جاری خواهد شد.مدل خسارت بتن تنها مدلی است که در هر دو تحلیل استاتیکی و دینامیکی قابل استفاده است. در این مدل فرض بر این است که ترک کششی و خرد شدگی فشاری دو جنبه اصلی مکانیسم گسیختگی بتن می باشد و برای مدلسازی شکست مصالح ترد تحت بارگذاری های چرخه ای(کشش و فشار متناوب)طراحی شده است به طوری که امکان بازیابی سختی در طی بار های رفت و برگشتی وجود دارد.

در این مثال از دو روش تحلیل استاتیکی و دینامیکی استفاده شده است. در تحلیل اول تنظیمات مربوط به استپ استاتیکی لحاظ شده و تغییراتی به منظور جلوگیری از ارور عدم همگرایی زودرس در استپ صورت گرفته شده است. در تحلیل دوم نیز از یک استپ اکسپلیسیت با زمان یک ثانیه استفاده شده است. تماس بین اجزا به صورت تماس سطح به سطح به همراه خواص تماسی در نظر گرفته شده است. شرط مرزی برای اجسام صلب پایینی به صورت گیردار و برای دو جسم صلب بالایی به صورت جابه جایی لحاظ شده است. استفاده از مش بندی ریز و مناسب نیز تاثیرزیادی در پیش بینی آسیب های کششی و فشاری دارد.

پس از اتمام آنالیز ها ، در حالت استاتیکی به دلیل نیاز به زمان زیاد برای تحلیل، در زمان خاصی که تحلیل به دلیل پدیدار شدن آسیب های کششی و فشاری دچار عدم همگرایی شده و مقدار زمان پایدار به شدت کاهش داده شده، می توان در آن زمان نتایج را مشاهده نمود که آسیب ها،تنش،کرنش و سایر نتایج در دسترس می باشند. در این تحلیل نمودار نیرو تغییر مکان نیز ترسیم شده است. در تحلیل دینامیکی این عدم همگرایی ها هموار شده و تحلیل به پایان رسیده است و نتایج قابل بررسی می باشد. در تحلیل دینامیکی با رسم نمودار نیرو تغییر مکان می توان متوجه شده که در آن زمان خاص که تحلیل استاتیکی با عدم همگرایی روبه رو شده، همان زمان کاهش سختی و افت نیرو می باشد که توسط تحلیل دینامیکی پیش بینی شده و مطابقت خوبی با تحلیل استاتیکی دارد.

در شکل های زیر تعدادی از نتایج این آنالیز نمایش داده شده است.