20 صفحه ابتدایی پایان نامه
پیش بینی توزیع تنشهای الاستیک - پلاستیک خزش در استوانه
20 صفحه ابتدایی پایان نامه
در این فایل مراحل شبیه سازی بارگذاری ضربه ای بر روی لوله های استوانه ای جدارنازک با وجود ترک در نرم افزار LS-DYNA به صورت گام به گام توضیح داده شده است.
تحلیل در نرم افزار LS-DYNA بر اساس روش عددی اجزای محدود انجام میشود. روش حل اصلی در این نرمافزار بر اساس انتگرالگیری صریح زمان میباشد. ولی اخیرا روش حل ضمنی نیز در برخی بخشهای LS-DYNA گنجانده شده است. الگوریتم حل تماس – ضربه در این نرمافزار چنان است که قابلیت حل مسایل پیچیده ی تماس را (حتی در حالتی که انتقال حرارت در سطح تماس وجود دارد) دارا میباشد. وجود انواع المانهای چهار و هشت گرهای، المانهای میله ی دو گرهای، المانهای صفحهای سه و چهار گرهای، المانهای فضایی و اجسام صلب قابلیت دیگر نرمافزار است. فرمولاسیون مختلف برای هر نوع از المانها نیز قابل دسترسی میباشد.
قابلیت حل مسایل ضربه و تنوع استفاده از المانهای صفحهای، به علاوه توانایی خاص این نرمافزار برای تحلیل کیسه ی هوا و کمربند ایمنی نیز، آن را برای به کارگیری در صنایع خودروسازی مناسب کرده است. تکنیک شبکهبندی مجدد برای المانهای صفحهای که استفاده ی زیادی در صنعت تغییر شکل صفحه ای فلزها دارد، از توانایی های دیگر این نرم افزار است.
در آئرودینامیک برای یافتن نیروهای برا و پسا به یافتن پروفیل فشار روی سطح جسم نیاز داریم. بنابراین سعی می شود با کمک روابط تئوری و تجربی به این پروفیل فشار دست یابیم. راه تئوری استفاده از روابط جریان پتانسیل و استفاده از ترکیب جریان های ساده برای یافتن جریان اطراف حجم مورد نظر و از آنجا رسیدن به توزیع فشار می باشد. اما برای استفاده از این راه صرفنظر از ویسکوزیته سیال اجتناب ناپذیر است و چنانچه می دانیم این فرض همیشه درست نیست چرا که همین ویسکوزیته علت پدیده هایی مانند جدائی و ایجاد Wake و توزیع تنش برشی روی سطح می باشد. بنابراین بهترین راه، یافتن تجربی این توزیع فشار می باشد.
هدف آزمایش: هدف از انجام این آزمایش بدست آوردن پروفیل فشار حول یک استوانه و محاسبه نیروی پسا بر اساس توزیع فشار و مقایسه آن با مقادیر بدست آمده از روابط جریان پتانسیل می باشد.
در جریان اطراف استوانه بسته به سرعت جریان آزاد کم کم گرادیان سرعت روی سطح جسم صفر شده و جریان از سطح جدار جدا می گردد. این جدایی باعث ایجاد گردابه هایی پشت استوانه می شود که همان ناحیه Wake می باشد که با افزایش عرض این ناحیه درگ افزایش می یابد (چون ناحیه کم فشار افزایش می یابد). در این آزمایش بیش از پیش به بررسی این ناحیه می پردازیم و به ترتیب اطلاعات بیشتری از جریان پشت جسم بدست می آوریم.
هدف: بدست آوردن توزیع فشار در جریان پس از عبور از روی استوانه با استفاده از اصل بقای مومنتوم
یک استوانه چوبی به قطر 25 میلیمتر که ارتفاع آن تقریبا تونل را پر می کند و در شیار پایین تونل قرار می گیرد و به وسیله پیچی در پایین آن محکم می شود. این استوانه نقش مانع را در مقابل جریان ایفا می کند. برای یررسی توزیع فشار در پشت استوانه از یک دسته لوله Probe استفاده می شود. تعداد این لوله ها 18 عدد بوده و همانطور که می دانیم هد فشار و سرعت را مجموعا حس می کنند. از مقایسه ارتفاع ستونی که Probe می دهد با ستونی آزاد که نماینده فشار اتمسفر است، می توان به نرخ افت انرژی که در ناحیه Wake وجود دارد پی برد. این دسته لوله ها که روی پایه ای قرار دارند، بوسیله لوله های پلاستیکی به برد فشار سنج متصل شده اند. همچنین این مجموعه بوسیله پیچ هایی روی شیار پایین تونل قابل نصب می باشد.
در این مطلب یک استوانه متقارن محوری را با استفاده از نرم افزار متلب مدل سازی نموده ایم و نتایج را برای یک استوانه به شعاع 0.05 و ضخامت 0.1 و طول 0.2 حل نموده ایم که البته همانطور که در شکل زیر مشاهده می شود این مقادیر قابل تغییر است
استوانه را در پایین آن فیکس کرده و از بالا تحت کشش یک مگا قرار داده ایم مقدار جابهجایی بیشینه در این استوانه مقدار 2.835e-6 بدست آمد و در پنجره command window متلب نمایش داده شد
مش بندی به صورت زیر است (ستاره های سیز رنگ محل اعمال نیرو را نشان می دهند)
در نهایت پروفیل جابه جایی در راستای محور zها به صورت زیر بدست می آید