 |
تجزیه و تحلیل ارتعاش اجباری یک لمینت کامپوزیت
معرفی
لایه لایه شدن یا جداسازی لایه ها یک حالت شکست رایج در مواد کامپوزیتی چند لایه است. عوامل مختلفی از جمله بارگذاری، نقص در مواد و شرایط محیطی می توانند شروع و انتشار جداسازی لایه ها را تحریک کنند. این امر منجر به کاهش عملکرد سازه و حتی گاهی اوقات شکست کامل سازه می شود.
این مثال پاسخ یک صفحه لایه لایه شده را تحت ارتعاش اجباری در نظر می گیرد. صفحه کامپوزیت برای دو مکان مختلف لایه برداری تجزیه و تحلیل می شود و با صفحه دست نخورده، بدون لایه برداری مقایسه می شود. صفحه از سه لایه با انباشته شدن [90/45/0] ساخته شده است. فرض بر این است که لایه برداری در یک ناحیه دایره ای یا نیمه دایره ای بین لایه های دوم و سوم ورقه ورقه رخ می دهد و با استفاده از تئوری لایه ای مدل سازی می شود.
تحلیل پاسخ فرکانسی صفحه کامپوزیت تحت بارهای خمشی و پیچشی انجام می شود و پاسخ صفحه از نظر امپدانس و سرعت عرضی در نقاط مختلف صفحه اندازه گیری می شود.
تعریف مدل
شکل 1: هندسه مدل که شرایط مرزی، شرایط بارگذاری، و مناطق لایه لایه را نشان می دهد.
هندسه مدل از یک صفحه مستطیل شکل به طول 300 میلی متر و عرض 100 میلی متر تشکیل شده است. به منظور بررسی اثر لایه لایه شدن بر دینامیک سازه، سه حالت مختلف در نظر گرفته شده است. در حالت اول، سازه دست نخورده و بدون لایه لایه شدن فرض می شود. مورد دوم و سوم ساختار را با لایه‌برداری در مکان‌های مختلف مدل‌سازی می‌کنند. برای حالت دوم، ناحیه لایه برداری به صورت دایره ای به قطر 60 میلی متر در مرکز صفحه انتخاب می شود و نواحی لایه لایه شدن در حالت سوم دو نیم دایره با قطر یکسان هستند، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است .
خواص مواد، شرایط مرزی و بارگذاری برای سه صفحه یکسان است. انتهای سمت چپ هر صفحه ثابت است. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، دو بار واحد عرضی به هر صفحه در انتهای سمت راست اعمال می شود .
تجزیه و تحلیل دامنه فرکانس تحت دو شرایط بارگذاری مختلف برای درک رفتار پویا استفاده می شود:
• | بار خمشی: اولین تحلیل برای یک مورد بار خمشی انجام می شود که در آن هر دو نقطه انتهایی تحت یک بار واحد در جهت z مثبت قرار می گیرند . |
• | بار پیچشی: تحلیل دوم برای یک مورد بار پیچشی انجام می شود که در آن بار واحد در یک نقطه در جهت z مثبت و در نقطه دیگر در جهت z منفی اعمال می شود. |
خواص مواد لامینا
لامینا از الیاف کربن در یک رزین اپوکسی ساخته شده است. چگالی لایه 1520 کیلوگرم بر متر مکعب در نظر گرفته شده است و اجزای ماتریس الاستیسیته برای ماده در جدول 1 نشان داده شده است .
اجزای ماتریس الاستیسیته | مقدار (GPA) |
{D 11 , D 12 , D 13 , D 22 , D 23 , D 33 , D 44 , D 55 , D 66 } | {141.34،3.35،3.35،10.25،2.83،10.25،4.52،2.95،4.52} |
ضخامت و توالی انباشته شدن
لمینت از سه لایه به ضخامت 0.5 میلی متر تشکیل شده است. جهت الیاف در هر لایه، از پایین شروع می شود، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، 90، 45، 0 درجه در نظر گرفته شده است .
شکل 2: توالی انباشته شدن صفحه، جهت گیری فیبر را در هر لایه نشان می دهد.
در این مثال فرض بر این است که لایه ها کاملا به هم چسبیده اند. لایه لایه شدن یا جداسازی لایه ها در سطح مشترک بین لایه های دو و سه اتفاق می افتد، همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است . لایه لایه شدن رابط بین لایه های دو و سه با استفاده از ویژگی Delamination موجود در رابط لایه لایه مدل سازی شده است.
شکل 3: نمایش شماتیک سطح مشترک لایه لایه شده بین لایه های دو و سه.
نتایج و بحث
شکل 4 توزیع تنش فون میزس را در هر سه صفحه برای مورد بار خمشی نشان می دهد. تغییر ضخامت تنش فون میزس در یک موقعیت در امتداد لبه ثابت در شکل 5 نشان داده شده است . نمودار نشان می دهد که توزیع تنش برای صفحه دست نخورده (مورد اول) و صفحه لایه لایه شده در مرکز (مورد دوم) مشابه است، اما به طور قابل توجهی با توزیع تنش برای صفحه لایه لایه شده در لبه ها (مورد سوم) متفاوت است. .
امپدانس در هر نقطه از سازه تحت ارتعاش اجباری به عنوان نسبت نیرو و سرعت آن نقطه محاسبه می شود. شکل 6 و شکل 7 دامنه امپدانس را در دو نقطه (نقطه A و نقطه B) واقع در انتهای سمت راست صفحات، جایی که بارهای واحد اعمال می شود، نشان می دهد، به شکل 1 مراجعه کنید . سرعت عرضی در یک نقطه (نقطه C) واقع در داخل صفحه در شکل 8 نشان داده شده است .
در فرکانس های پایین تر، امپدانس سه صفحه به خوبی مطابقت دارد. در فرکانس های بالاتر، امپدانس صفحات لایه لایه شده شروع به انحراف امپدانس صفحه سالم می کند. این نشان می‌دهد که می‌توان از تکنیک‌های تست غیرمخرب (NDT) برای تشخیص لایه‌برداری با اندازه‌گیری امپدانس ساختاری با استفاده از امواج فرکانس بالا استفاده کرد.
شکل 4: توزیع تنش فون میزس برای بار خمشی، در فرکانس = 500 هرتز.
شکل 5: تغییر ضخامت تنش فون میزس برای بار خمشی، در فرکانس 500 هرتز.
شکل 6: دامنه امپدانس در نقطه A برای بار خمشی.
شکل 7: دامنه امپدانس در نقطه B برای بار خمشی.
شکل 8: دامنه سرعت عرضی در نقطه C برای بار خمشی.
شکل 9 توزیع تنش فون میزس را در سه صفحه تحت بار پیچشی نشان می دهد. تغییر ضخامت فون میزس در نقطه ای در امتداد لبه های ثابت صفحات در شکل 10 نشان داده شده است .
همانطور که در حالت خمشی، از نمودار می توان دریافت که توزیع تنش برای صفحه سالم (مورد اول) و صفحه لایه لایه شده در مرکز (مورد دوم) مشابه هستند اما با توزیع تنش برای صفحه لایه لایه شده در لبه ها (مورد سوم).
شکل 11 و شکل 12 دامنه امپدانس را در نقطه A و نقطه B برای مورد بار چرخشی نشان می دهد. سرعت عرضی در یک نقطه واقع در داخل صفحات (نقطه C) در شکل 13 نشان داده شده است .
شکل 9: توزیع تنش فون میزس در صفحه برای بار پیچشی، در فرکانس = 500 هرتز.
شکل 10: تغییر ضخامت تنش فون میزس برای بار پیچشی، در فرکانس = 500 هرتز.
شکل 11: دامنه امپدانس در نقطه A برای بار پیچشی.
شکل 12: دامنه امپدانس در نقطه B برای بار پیچشی.
شکل 13: دامنه سرعت عرضی در نقطه C برای بار پیچشی.
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
• | مدل‌سازی یک پوسته کامپوزیت چند لایه به یک هندسه سطح (2D) که به طور کلی سطح پایه نامیده می‌شود، و یک گره مواد لایه‌ای نیاز دارد که یک بعد اضافی (1D) به هندسه سطح پایه در جهت عادی سطح اضافه می‌کند. می‌توانید از قابلیت لایه لایه برای مدل‌سازی چندین لایه که روی هم قرار گرفته‌اند با ضخامت‌ها، خواص مواد و جهت‌گیری فیبر متفاوت استفاده کنید. شما می توانید به صورت اختیاری مواد رابط بین لایه ها را مشخص کنید و عناصر مش را در هر لایه کنترل کنید. |
• | از نقطه نظر مدل ساختاری، می توانید از رابط لایه لایه لایه بر اساس نظریه (LW) استفاده کنید . این رابط برای اعمال بارها و محدودیت های مختلف بر روی لایه های مختلف و برای حل تنش ها و سایر متغیرهای مرتبط در هر لایه از پوسته استفاده می شود. |
• | لایه لایه شدن بین دو لایه با استفاده از ویژگی Delamination موجود در رابط لایه لایه مدل سازی شده است. در مکان‌های مناطق لایه‌برداری اولیه، حالت اولیه به جای Bonded روی Delaminated تنظیم می‌شود . |
مسیر کتابخانه برنامه: ماژول_کامپوزیت_مواد/دینامیک_و_ارتعاش/ارتعاش_اجباری_یک_ورقه_کامپوزیت
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Structural Mechanics>Layered Shell (lshell) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل forceced_vibration_of_a_composite_laminate_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
جنس: کربن-اپوکسی
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions ، روی Materials راست کلیک کرده و Blank Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مواد ، ماده: کربن-اپوکسی را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
مواد لایه ای: [90/45/0]
1 | روی Materials کلیک راست کرده و Layered Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد لایه‌ای ، لایه لایه: [90/45/0] را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Layer Definition را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
لایه | مواد | چرخش (درجه) | ضخامت | عناصر مش |
لایه 1 | جنس: کربن اپوکسی (mat1) | 90 | هفتم | 1 |
4 | دو بار روی Add کلیک کنید . |
5 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
لایه | مواد | چرخش (درجه) | ضخامت | عناصر مش |
لایه 2 | جنس: کربن اپوکسی (mat1) | 45 | هفتم | 1 |
لایه 3 | جنس: کربن اپوکسی (mat1) | 0 | هفتم | 1 |
6 | کلیک کنید تا قسمت Preview Plot Settings گسترش یابد . در قسمت متنی نسبت ضخامت به عرض ، 0.6 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Layer Definition را پیدا کنید . روی Layer Stack Preview در گوشه سمت راست بالای بخش کلیک کنید . |
تعاریف
متغیرهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Definitions کلیک راست کرده و Variables را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، بخش متغیرها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
vel_z | abs(lshell.u_tZ) | سرعت عرضی، دامنه | |
Z_z | abs(F/lshell.u_tZ) | امپدانس، دامنه |
سیستم مرزی 1 (sys1)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Boundary System 1 (sys1) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای سیستم مرزی ، قسمت تنظیمات را پیدا کنید . |
3 | زیربخش نام مختصات را پیدا کنید . از لیست Axis ، x را انتخاب کنید . |
هندسه 1
صفحه کار 1 (wp1)
در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه کار کلیک کنید .
کار کلیک کنید .صفحه کار 1 (wp1)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 300[mm] را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، ۱۰۰[mm] را تایپ کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> آرایه 1 (arr1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Array را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی r1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات آرایه ، بخش Size را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی اندازه yw ، 3 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Displacement را پیدا کنید . در قسمت متن yw ، 150[mm] را تایپ کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> دایره 1 (c1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت نوشتار Radius ، 30[mm] را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، 150[mm] را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن yw ، 200[mm] را تایپ کنید . |
6 | قسمت Rotation Angle را پیدا کنید . در قسمت متن چرخش ، 180 را تایپ کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> دایره 2 (c2)
1 | روی Component 1 (comp1)>Geometry 1>Work Plane 1 (wp1)>Plane Geometry>Circle 1 (c1) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت نوشتار زاویه بخش ، 180 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، 100[mm] را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن yw ، 400[mm] را تایپ کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> دایره 3 (c3)
1 | روی Component 1 (comp1)>Geometry 1>Work Plane 1 (wp1)>Plane Geometry>Circle 2 (c2) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای دایره ، قسمت موقعیت را پیدا کنید . |
3 | در قسمت نوشتار xw ، 200[mm] را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن yw ، 300[mm] را تایپ کنید . |
5 | قسمت Rotation Angle را پیدا کنید . در قسمت متن چرخش ، 0 را تایپ کنید . |
6 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Build All کلیک کنید . |
فرم اتحادیه (فین)
در نوار ابزار Home ، روی Build All کلیک کنید .
Build All کلیک کنید .مواد
پیوند مواد لایه ای 1 (llmat1)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Materials راست کلیک کرده و Layers>Layered Material Link را انتخاب کنید .
پوسته لایه ای (LSHELL)
مواد الاستیک خطی 1
1 | در پنجره تنظیمات برای مواد الاستیک خطی ، قسمت Linear Elastic Material را پیدا کنید . |
2 | از لیست تقارن مواد ، ناهمسانگرد را انتخاب کنید . |
تعاریف جهانی
جنس: کربن اپوکسی (mat1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions>Materials روی Material: Carbon-Epoxy (mat1) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Material ، قسمت Material Contents را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
ماتریس الاستیسیته | {D11, D12, D22, D13, D23, D33, D14, D24, D34, D44, D15, D25, D35, D45, D55, D16, D26, D36, D46, D56, D66} ; دیج = دیجی | {D_11، D_12، D_22، D_13، D_23، D_33، 0، 0، 0، D_44، 0، 0، 0، 0، D_55، 0، 0، 0، 0، 0، D_66} | پا | بی نظیری |
تراکم | rho | rho_l | کیلوگرم بر متر مکعب | پایه ای |
پوسته لایه ای (LSHELL)
لایه لایه شدن 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی لایه لایه (lshell) کلیک راست کرده و Material Models>Delamination را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 4-6 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای لایه برداری ، قسمت انتخاب رابط را پیدا کنید . |
4 | از فهرست اعمال به ، رابط های انتخاب شده را انتخاب کنید . |
5 |  روی Clear All کلیک کنید . |
6 | در جدول Selection ، چک باکس Layer 2-Layer 3 را انتخاب کنید . |
7 | روی Layer 3D Preview در گوشه سمت راست بالای بخش Interface Selection کلیک کنید . |
8 | بخش حالت اولیه را پیدا کنید . از لیست، Delaminated را انتخاب کنید . |
محدودیت ثابت 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Edges کلیک کنید و Fixed Constraint را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 1، 4 و 7 را انتخاب کنید. |
بار خط، نقطه A
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Points کلیک کنید و Line Load را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای بارگذاری خط ، بارگذاری خط، نقطه-A را در قسمت متن برچسب تایپ کنید. |
3 | فقط نقاط 19، 21 و 23 را انتخاب کنید. |
4 | قسمت Force را پیدا کنید . از لیست نوع بار ، نیروی کل را انتخاب کنید . |
5 | بردار F tot را به صورت مشخص کنید |
0 | ایکس |
0 | y |
اف | z |
بار خط، نقطه-B: [خم شدن]
1 | روی Line Load، Point-A کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای بارگذاری خط ، بارگذاری خط، نقطه-B: [خم شدن] را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید. |
3 | قسمت Point Selection را پیدا کنید .  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 | فقط نقاط 20، 22 و 24 را انتخاب کنید. |
بار خط، نقطه-B: [پیچان]
1 | روی Line Load، Point-B: [Bending] کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای بارگذاری خط ، بارگذاری خط، نقطه-B: [Twisting] را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید. |
3 | قسمت Force را پیدا کنید . بردار F tot را به صورت مشخص کنید |
0 | ایکس |
0 | y |
-اف | z |
مش 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مش ، قسمت Physics-Controlled Mesh را پیدا کنید . |
3 | از فهرست اندازه عنصر ، Extra fine را انتخاب کنید . |
4 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
مطالعه: بار خمشی
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study: Bending Load را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Study: Bending Load روی مرحله 1: Frequency Domain کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن فرکانس ها محدوده (1,1,700) را تایپ کنید . |
4 | قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید . تیک Modify model configuration for study step را انتخاب کنید . |
5 | در درخت، Component 1 (comp1)>Layered Shell (lshell)>Line Load، Point-B: [Twisting] را انتخاب کنید . |
6 | کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید . |
7 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
Cut Point 3D: A
1 | در نوار ابزار نتایج ، بر روی  Cut Point 3D کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Cut Point 3D ، Cut Point 3D: A را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Layered Material را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Point Data را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 0.3 0.3 0.3 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن y ، 0 0.15 0.3 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، 0 0 0 را تایپ کنید . |
Cut Point 3D: B
1 | بر روی Cut Point 3D: A کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Cut Point 3D ، Cut Point 3D: B را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Point Data را پیدا کنید . در قسمت متن y ، 0.1 0.25 0.4 را تایپ کنید . |
Cut Point 3D: C
1 | روی Cut Point 3D: B کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Cut Point 3D ، Cut Point 3D: C را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Point Data را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 0.25 0.25 0.25 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن y ، 0.07 0.22 0.37 را تایپ کنید . |
دستورالعمل های زیر را برای رسم توزیع تنش فون میزس همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است دنبال کنید .
استرس (lshell)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی Stress (lshell) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست مقدار پارامتر (فرکانس (Hz)) ، 500 را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار استرس (lshell) ، روی  Plot کلیک کنید . |
دستورالعمل های زیر را دنبال کنید تا توزیع تنش فون میزس را در قطعه لایه لایه نشان دهید.
5 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Predefined Plot کلیک کنید . |
طرح از پیش تعریف شده را اضافه کنید
1 | به پنجره Add Predefined Plot بروید . |
2 | در درخت، Study: Bending Load/Solution 1 (sol1)>Layered Shell>Stress, Slice (lshell) را انتخاب کنید . |
3 | روی Add Plot در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
نتایج
استرس، برش (lshell)
1 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
2 | از لیست مقدار پارامتر (فرکانس (Hz)) ، 500 را انتخاب کنید . |
3 | در نوار ابزار Stress, Slice (lshell) ، روی  Plot کلیک کنید . |
دستورالعمل های زیر را دنبال کنید تا تغییرات ضخامت تنش فون میزس را همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است، ترسیم کنید .
طرح از پیش تعریف شده را اضافه کنید
1 | به پنجره Add Predefined Plot بروید . |
2 | در درخت، Study: Bennding Load/Solution 1 (sol1)>Layered Shell>Stress, Through Thickness (lshell) را انتخاب کنید . |
3 | روی Add Plot در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
نتایج
استرس، از طریق ضخامت (lshell)
1 | در پنجره Settings for 1D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
2 | از فهرست انتخاب پارامتر (فرکانس) ، دستی را انتخاب کنید . |
3 | در قسمت متنی شاخص های پارامتر (1-700) ، عدد 500 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست موقعیت ، پایین سمت راست را انتخاب کنید . |
از طریق ضخامت 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Stress، Through Thickness (lshell) را گسترش دهید ، سپس Through Thickness 1 را کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Through Thickness ، بخش Selection را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 2 4 6 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای Through Thickness ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
8 | زیربخش موقعیت های رابط را پیدا کنید . از فهرست نمایش موقعیت های رابط ، همه رابط ها را انتخاب کنید . |
9 | برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید . |
10 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
مورد اول |
مورد دوم |
مورد سوم |
11 | در نوار ابزار Stress, Through Thickness (lshell) ، روی  Plot کلیک کنید . |
دستورالعمل های زیر را برای رسم دامنه امپدانس در نقطه A برای بار خمشی همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است دنبال کنید .
امپدانس، نقطه A [بار خمشی]
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، امپدانس، نقطه A [بار خمشی] را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید. |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Cut Point 3D: A را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Axis را پیدا کنید . کادر بررسی مقیاس گزارش محور y را انتخاب کنید . |
نمودار نقطه 1
1 | روی امپدانس، نقطه A [ بار خمشی] کلیک راست کرده و Point Graph را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات نمودار نقطه‌ای ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، Z_z را تایپ کنید . |
4 | برای گسترش بخش Coloring and Style کلیک کنید . زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست خط ، چرخه را انتخاب کنید . |
5 | برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . تیک Show legends را انتخاب کنید . |
6 | از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید . |
7 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
مورد اول |
مورد دوم |
مورد سوم |
8 | در نوار ابزار امپدانس، نقطه A [Bending Load] ، روی  Plot کلیک کنید . |
دستورالعمل های زیر را دنبال کنید تا دامنه امپدانس را در نقطه B برای محفظه بار خمشی همانطور که در شکل 7 نشان داده شده است ترسیم کنید .
امپدانس، نقطه B [بار خمشی]
1 | در پنجره Model Builder ، روی امپدانس، نقطه A [Bending Load] کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، امپدانس، نقطه B [بار خمشی] را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید. |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Cut Point 3D: B را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار امپدانس، Point B [Bending Load] ، روی  Plot کلیک کنید . |
دستورالعمل های زیر را دنبال کنید تا دامنه سرعت عرضی در نقطه C را برای حالت بار خمشی همانطور که در شکل 8 نشان داده شده است، ترسیم کنید .
سرعت، نقطه C [بار خمشی]
1 | روی امپدانس، نقطه B [Bending Load] کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، سرعت، نقطه C [بار خمشی] را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید. |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Cut Point 3D: C را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست موقعیت ، سمت چپ بالا را انتخاب کنید . |
نمودار نقطه 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Velocity، Point C [Bending Load] را گسترش دهید ، سپس روی Point Graph 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات نمودار نقطه‌ای ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، vel_z را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار Velocity، Point C [Bending Load] ، روی  Plot کلیک کنید . |
انیمیشن [خم شدن بار]
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  انیمیشن کلیک کنید و Player را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات انیمیشن ، Animation [Bending Load] را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت ویرایش انیمیشن را پیدا کنید . از لیست نوع توالی ، پسوند داده پویا را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Frames را پیدا کنید . در قسمت متن Frame number عدد 25 را تایپ کنید . |
5 |  روی دکمه Play در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain را انتخاب کنید . |
4 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه: بار چرخشی
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study: Twisting Load را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Study: Twisting Load روی Step 1: Frequency Domain کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن فرکانس ها محدوده (1,1,700) را تایپ کنید . |
4 | قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید . تیک Modify model configuration for study step را انتخاب کنید . |
5 | در درخت، Component 1 (comp1)>Layered Shell (lshell)>Line Load، Point-B: [Bending] را انتخاب کنید . |
6 | کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید . |
7 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
Cut Point 3D: A 1
1 | در پنجره Model Builder ، بر روی Cut Point 3D: A کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Cut Point 3D ، قسمت Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Layered Material 2 را انتخاب کنید . |
Cut Point 3D: B 1
1 | در پنجره Model Builder ، بر روی Cut Point 3D: B کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Cut Point 3D ، قسمت Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Layered Material 2 را انتخاب کنید . |
Cut Point 3D: C 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Cut Point 3D: C کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Cut Point 3D ، قسمت Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Layered Material 2 را انتخاب کنید . |
دستورالعمل های زیر را دنبال کنید تا توزیع تنش فون میزس را برای حالت بار پیچشی همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است، ترسیم کنید .
استرس (lshell) 1
1 | در پنجره Model Builder ، در زیر Results روی Stress (lshell) 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست مقدار پارامتر (فرکانس (Hz)) ، 500 را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار Stress (lshell) 1 ، روی  Plot کلیک کنید . |
دستورالعمل های زیر را دنبال کنید تا توزیع تنش فون میزس را در قطعه لایه لایه نشان دهید.
طرح از پیش تعریف شده را اضافه کنید
1 | به پنجره Add Predefined Plot بروید . |
2 | در درخت، Study: Twisting Load/Solution 2 (sol2)>Layered Shell>Stress, Slice (lshell) را انتخاب کنید . |
3 | روی Add Plot در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
نتایج
استرس، برش (lshell) 1
1 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
2 | از لیست مقدار پارامتر (فرکانس (Hz)) ، 500 را انتخاب کنید . |
3 | در نوار ابزار Stress, Slice (lshell) 1 ، روی  Plot کلیک کنید . |
دستورالعمل های زیر را دنبال کنید تا تغییرات ضخامت تنش فون میزس را برای مورد بار پیچشی همانطور که در شکل 10 نشان داده شده است، ترسیم کنید .
طرح از پیش تعریف شده را اضافه کنید
1 | به پنجره Add Predefined Plot بروید . |
2 | در درخت، Study: Twisting Load/Solution 2 (sol2)>Layered Shell>Stress, Through Thickness (lshell) را انتخاب کنید . |
3 | روی Add Plot در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
4 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Predefined Plot کلیک کنید . |
نتایج
استرس، از طریق ضخامت (lshell) 1
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی Stress, Through Thickness (lshell) 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 1D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از فهرست انتخاب پارامتر (فرکانس) ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متنی شاخص های پارامتر (1-700) ، عدد 500 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست موقعیت ، پایین سمت راست را انتخاب کنید . |
از طریق ضخامت 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Stress, Through Thickness (lshell) 1 را گسترش دهید ، سپس Through Thickness 1 را کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Through Thickness ، بخش Selection را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 2 4 6 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای Through Thickness ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
8 | زیربخش موقعیت های رابط را پیدا کنید . از فهرست نمایش موقعیت های رابط ، همه رابط ها را انتخاب کنید . |
9 | در نوار ابزار Stress, Through Thickness (lshell) 1 ، روی  Plot کلیک کنید . |
دستورالعمل های زیر را دنبال کنید تا دامنه امپدانس را در نقطه A برای مورد بار چرخشی همانطور که در شکل 11 نشان داده شده است ترسیم کنید .
امپدانس، نقطه A [بار چرخشی]
1 | در پنجره Model Builder ، روی امپدانس، نقطه A [Bending Load] کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، امپدانس، نقطه A [بار چرخشی] را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید. |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Cut Point 3D: A 1 را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار امپدانس، نقطه A [Twisting Load] ، روی  Plot کلیک کنید . |
دستورالعمل های زیر را دنبال کنید تا دامنه امپدانس را در نقطه B برای مورد بار چرخشی همانطور که در شکل 12 نشان داده شده است ترسیم کنید .
امپدانس، نقطه B [بار چرخشی]
1 | در پنجره Model Builder ، روی امپدانس، نقطه B [Bending Load] کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، امپدانس، نقطه B [بار چرخشی] را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید. |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Cut Point 3D: B 1 را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار امپدانس، نقطه B [Twisting Load] ، روی  Plot کلیک کنید . |
دستورالعمل های زیر را دنبال کنید تا دامنه سرعت عرضی در نقطه C را برای حالت بار پیچشی همانطور که در شکل 13 نشان داده شده است، ترسیم کنید .
سرعت، نقطه C [بار چرخشی]
1 | در پنجره Model Builder ، روی Velocity، Point C [Bending Load] کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، سرعت، نقطه C [بار چرخشی] را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید. |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Cut Point 3D: C 1 را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار Velocity، Point C [Twisting Load] ، روی  Plot کلیک کنید . |
امپدانس، نقطه A [بار خمشی]، امپدانس، نقطه B [بار خمشی]، تنش (lshell)، تنش، برش (lshell)، تنش، ضخامت از طریق (lshell)، سرعت، نقطه C [بار خمشی]
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Results ، برای انتخاب Stress (lshell) ، استرس، Slice (lshell) ، تنش، ضخامت از طریق (lshell) ، امپدانس، نقطه A [ بار خمشی] ، امپدانس، نقطه B [ بار خمشی] ، Ctrl کلیک کنید. ] و سرعت، نقطه C [ بار خمشی] . |
2 | کلیک راست کرده و Group را انتخاب کنید . |
بار خمشی
در پنجره تنظیمات برای گروه ، Bending Load را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
امپدانس، نقطه A [بار چرخشی]، امپدانس، نقطه B [بار پیچشی]، تنش (lshell) 1، تنش، برش (lshell) 1، تنش، ضخامت از طریق (lshell) 1، سرعت، نقطه C [بار چرخشی]
1 | در پنجره Model Builder ، در زیر Results ، برای انتخاب Stress (lshell) 1 ، Stress، Slice (lshell) 1 ، Stress، Through Thickness (lshell) 1 ، امپدانس، نقطه A [ بار چرخشی] ، امپدانس، نقطه B ، Ctrl کلیک کنید. [ بار پیچشی] ، و سرعت، نقطه C [ بار پیچشی] . |
2 | کلیک راست کرده و Group را انتخاب کنید . |
بار چرخشی
در پنجره تنظیمات گروه ، Twisting Load را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
انیمیشن [بار چرخشی]
1 | در پنجره Model Builder ، روی Animation [Bending Load] کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات انیمیشن ، Animation [Twisting Load] را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Scene را پیدا کنید . از لیست موضوع ، استرس (lshell) 1 را انتخاب کنید . |
4 |  روی دکمه Play در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
