ایجاد و ویرایش هندسه برای تحلیل در آباکوس
در آباکوس، ایجاد و ویرایش هندسه برای تحلیل به عنوان یکی از مراحل اولیه و اساسی فرآیند شبیه‌سازی مطرح است. برای انجام شبیه‌سازی‌های دقیق و معتبر، ابتدا باید هندسه‌ای مناسب برای تحلیل ایجاد کرده و آن را برای مش‌زنی و تحلیل آماده کنید. در اینجا، مراحل مختلف ایجاد و ویرایش هندسه برای تحلیل در آباکوس/CAE آورده شده است.
1. ایجاد هندسه در محیط Part Module
ابتدا باید هندسه مورد نظر را در محیط Part Module ایجاد کنید. این محیط مخصوص طراحی قطعات است و امکان ایجاد هندسه‌های ۲D و ۳D را فراهم می‌کند. برای ایجاد هندسه:
- ایجاد اسکچ ۲D: ابتدا هندسه دو بعدی طراحی شده و سپس به مدل سه بعدی تبدیل می‌شود.
- استفاده از ابزارهای طراحی: ابزارهایی مانند خطوط، قوس‌ها، دایره‌ها و منحنی‌ها برای ایجاد هندسه اولیه به کار می‌روند.
- ایجاد اشکال سه‌بعدی: پس از طراحی اسکچ‌ها، می‌توان آن‌ها را به قطعات سه بعدی تبدیل کرد.
- Extrude: برآمده کردن اسکچ‌ها به هندسه‌های سه‌بعدی.
- Revolve: چرخاندن یک اسکچ حول یک محور برای ایجاد هندسه سه بعدی.
2. ویرایش هندسه در محیط Part Module
پس از ایجاد هندسه اولیه، ممکن است نیاز به اصلاح یا تغییرات در آن باشد. ابزارهای مختلفی برای ویرایش هندسه در این محیط وجود دارند:
- Trim: برش قطعات یا نواحی اضافی از هندسه.
- Fillet and Chamfer: ایجاد انحنا (Fillet) یا برش زاویه‌دار (Chamfer) در لبه‌های هندسه.
- Offset: تغییر ابعاد هندسه‌ها به صورت موازی با هندسه اصلی.
- Shell: توخالی کردن قطعه برای مدل‌سازی دیواره‌های نازک.
3. ایجاد هندسه‌های پیچیده با استفاده از Surface Modeling
اگر هندسه‌های پیچیده‌تری مانند سطوح منحنی یا فرم‌های پیچیده نیاز دارید، می‌توانید از ابزارهای Surface Modeling در آباکوس استفاده کنید:
- Create Surface: ایجاد سطوح پیچیده از اشکال ساده یا منحنی‌ها.
- Loft: ساخت سطح از دو یا چند پروفایل ۲D که بین آن‌ها یک سطح منحنی کشیده می‌شود.
- Sweep: کشیدن یک پروفایل ۲D به مسیرهای مشخص برای ایجاد یک سطح پیچیده.
4. مدیریت و اصلاح هندسه در محیط Assembly
پس از ایجاد هندسه قطعات، می‌توانید آن‌ها را به محیط Assembly وارد کرده و قطعات مختلف را به هم متصل کنید. در این محیط، روابط هندسی و مکانیکی بین قطعات برقرار می‌شود.
- Constraints: برای ایجاد روابط هندسی بین قطعات مختلف.
- Instance: برای تکرار قطعات یا استفاده از قطعات مشابه در مدل مونتاژ.
5. مدیریت اتصال‌ها و ارتباطات هندسی
در هنگام طراحی قطعات و مونتاژ، می‌توان از ابزارهای خاصی برای ایجاد ارتباطات و اتصال‌های هندسی استفاده کرد:
- Mate Constraints: ایجاد ارتباطات هندسی بین قطعات مختلف مانند توازی، هم‌راستایی، و چرخش.
- Contact: تعریف شرایط تماس بین قطعات مختلف، برای شبیه‌سازی رفتار فیزیکی و تعاملات بین آن‌ها.
6. ایجاد شبکه (Mesh) و تنظیمات آن
پس از ایجاد و ویرایش هندسه، نوبت به مرحله مش‌زنی (Mesh) می‌رسد. مش‌زنی فرآیند تقسیم هندسه به المان‌های کوچکتر برای تحلیل است. این مرحله بسیار مهم است زیرا دقت تحلیل بستگی به کیفیت و چگالی مش دارد:
- Element Types: انتخاب نوع المان‌های مناسب (مثل مثلثی، چهارگوش، هشت‌گوش و ...) برای تقسیم هندسه.
- Mesh Density: تعیین چگالی مش در نواحی مختلف هندسه.
- Mesh Refinement: افزایش دقت مش در نواحی بحرانی برای تحلیل دقیق‌تر.
7. انتخاب Material Properties (خواص ماده)
پس از ایجاد هندسه و آماده‌سازی مش، خواص مواد باید به قطعات اختصاص داده شود. این ویژگی‌ها شامل مقاومت به کشش، سختی، مدول الاستیسیته، و سایر خصوصیات مکانیکی است.
- Material Assignment: اختصاص مواد به هندسه‌ها با استفاده از خواص مختلف.
8. ایجاد Boundary Conditions و Loads
پس از تعریف هندسه و مش، باید شرایط مرزی (Boundary Conditions) و بارها (Loads) برای شبیه‌سازی تعیین شوند. این شرایط تعیین می‌کنند که چگونه قطعات در طول شبیه‌سازی رفتار کنند.
- Fixed: اعمال شرایط ثابت به بخش‌هایی از قطعه.
- Force and Pressure: اعمال نیروها و فشارها به سطوح مختلف هندسه.
9. تحلیل و شبیه‌سازی
پس از تکمیل مدل هندسی، مش و شرایط بارگذاری، نوبت به تحلیل می‌رسد که می‌تواند شامل تحلیل‌های مختلفی از جمله تحلیل تنش، تحلیل حرارتی، تحلیل ارتعاشات و غیره باشد.
- Step Definition: تعریف مراحل مختلف تحلیل مانند تحلیل استاتیکی، دینامیکی، یا حرارتی.
- Analysis: انجام تحلیل و مشاهده نتایج به صورت گرافیکی و عددی.
نتیجه‌گیری
ایجاد و ویرایش هندسه در آباکوس یک فرآیند چندمرحله‌ای است که شامل طراحی قطعات، اصلاحات هندسی، ایجاد شبکه (Mesh)، و اعمال شرایط مرزی می‌شود. این مراحل پایه‌ای برای شبیه‌سازی‌های دقیق و معتبر هستند. ابزارهای قدرتمند موجود در آباکوس به شما این امکان را می‌دهند که هندسه‌های پیچیده را ایجاد و اصلاح کنید و به راحتی آن‌ها را برای تحلیل‌های مختلف آماده کنید.
