ثبت نام کلاس آنلاین نرم افزار آباکوس
ورود به سیستم سفارش پروژه

آموزش نرم افزار EDEM

یکی از روش عددی جهت محاسبه اندرکنش های موجود در مدل روش روش المان مجزا (Discrete Element Method) یا اختصاراً (DEM) می باشد. روش DEM ارتباط بسیار نزدیگی به روش دینامیک ملکولی Molcular Dynamic یا Md دارد. در روش DEM ما با ذرات سروکار و تعریف اندرکنش های ذرات داریم.

کاربرد روش DEM در صنایعی همچون کشاورزِی، معدن، نفت و گاز، داروسازی، پوردها، صنایع لاستیک سازی و بسیاری دیگر از صنایع کاربرد دارد.

تفاوت روش MD و DEM در تعریف رفتار و اندرکنش است، به عنوان مثال در رفتار دینامیک ملوکولی ذرات از توابعی همچون تابع پتانسیل لنارد – جونز استفاده می شود اما در روش DEM از متد هایی مانند JKR استفاد می شود.

در این وبسیات به توضیح، تشریح و اموزش نرم افزار تجاری مبتنی بر DEM با عنوان EDEM پرداخته می گردد.

  • روش المان‏های مجزا

روش المان‏های مجزا، روشی عددی است که همانطور که از نامگذاری‏اش واضح است، برای حل مسائلی به کار می رود که بین اجزای آن پیوستگی وجود نداشته باشد. همانطور که پیشتر آمد، این روش در ابتدا توسط  (Cundall- 1971) به منظور مدل کردن خرابی پیش‏رونده در شیب‏های سنگی به کار رفت. سپس  (۱۹۷۹ -Cundall & Strack) روش اولیه خود را به منظور مدل‏سازی مجموعه‏ای دو‏بعدی از صفحات دایروی گسترش دادند. برنامه اولیه آنها Ball نام داشت که پس از توسعه‏ی آن برای شرایط سه‏بعدی نام TRUBAL را بر آن نهادند. این برنامه توسط محققان مختلف همچون  (۱۹۸۹ – Ng) و نیز  (۲۰۰۳ – Sitharam) اصلاح شد و گسترش یافت. روش المان‏های مجزا در مطالعه مصالح دانه‏ای برای دو حالت مجموعه ذرات متراکم و پراکنده (Dense  Diffuse Particle Assemblies) استفاده می‏شود. شرایط مجموعه ذرات متراکم در واقع مشابه‏سازی آزمایش المانی (Element Testing) می‏باشد که در آن شرایط مجموعه ذرات در ابتدای آزمایش، مجموعه با مرزهای مشخص و مشابه یک نمونه آزمایشگاهی است.

در عمل هنگام بارگذاری یک المان از یک محیط دانه‌ای (مانند خاک ماسه‌ای)، نیرو یا تنشی که به مرزهای مجموعه ذرات وارد می‌شود، توسط ذرات آن مجموعه تحمل می‌شود؛ در واقع نیروی مرزی از طریق تماس‌های موجود بین ذرات و بوسیله نیروهای تماسی (نیروهایی که در اثر تماس دو ذره بوجود می‌آید) انتقال می‌یابد. لذا در اثر اعمال نیروی مرزی، ذرات به یکدیگر (یعنی هر ذره به ذرات مجاور خود که با آنها در تماس مستقیم است) نیرو وارد می‌کنند. هر ذره در این مجموعه، در اثر اعمال نیرو از جانب ذرات مجاور، تحت اثر برآیند نیروهای وارده (مطابق قانون دوم نیوتن) به حرکت درآمده و جابجا خواهد شد. در نهایت، مجموعه جابجایی‌های تمام ذرات موجود در مجموعه، منجر به بروز کرنش در آن مجموعه (تحت تنش‌های مرزی) می‌شود. تکرار این مراحل که در شکل ۲-۲ ملاحظه می‌گردد، در طول زمان دلخواه (Time marching)، اساس روش المان‌های مجزا (DEM) می‌باشد.

  • چرخه محاسبات

روش المان‏های مجزا معمولاً مبتنی بر الگوریتم دینامیکی (تابع زمان) می‏باشد که معادله حرکت مجموعه ذرات را با استفاده از روش تفاضل‏های محدود صریح (Explicit FDM) حل می‏نماید. در هر قدم زمانی قانون حرکت و همچنین معادله رفتاری ( رابطه نیرو – تغییرشکل تماس) اعمال می‌شود. انتگرال‏گیری از قانون دوم نیوتن (معادله حرکت) موقعیت جدید ذره، تغییرشکل تماس و سرعت ذره را به دست می‏دهد. سپس با بهره‏گیری از قانون نیرو – تغییرشکل برای محل تماس، نیروی تماس جدید در هر مرحله تعیین می‏شود که در مرحله بعد استفاده می‌شود. حال با معلوم بودن موقعیت و نیروهای جدید هر ذره در مجموعه ذرات، مراحل فوق را می‌توان تا رسیدن به حالت مورد نظر و با گام‌های زمانی مناسب تکرار نمود.

DEM در واقع یک سیستم مکانیکی جرم-فنر-میراگر را به صورت دینامیکی مدل می‌کند که در آن فنرها (معرف رفتار نیرو-جابجایی دو ذره در تماس باهم)، جرم‌های متمرکز را که بیانگر ذرات هستند با هم مرتبط می‌سازند. با وجود اینکه سیستم مورد مطالعه یک سیستم دینامیکی است، اگر نرخ بارگذاری در مرزهای مجموعه ذرات به حدی کوچک باشد که نیروهای اینرسی درصد کوچکی از نیروهای تماسی را تشکیل دهند، سیستم گذرای دینامیکی به سمت تعادل استاتیکی پیش می‌رود. انرژی جنبشی ذرات با تعریف و اعمال میراگر مستهلک می‌شود. بدون استفاده از این میراگرها، رسیدن به تعادل استاتیکی ناممکن می‌باشد.

شکل ۱٫ مراحل مختلف مدل‌سازی مجموعه ذرات با استفاده از روش DEM در یک گام زمانی

مراحل مختلف مدل‌سازی مجموعه ذرات با استفاده از روش DEM در یک گام زمانی در شکل ۱ نشان داده شده است که شامل مراحل زیر است:

  • ساختار و بافت مجموعه ذرات در ابتدای گام زمانی و اعمال شرایط مرزی
  • یافتن تماس‌های بین ذرات
  • تعیین نیروهای بین ذره‌ای با استفاده از قوانین نیرو-جابجایی
  • محاسبه برآیند کل ممان و نیروهای وارد بر هر ذره
  • محاسبه جابجایی ذرات و موقعیت جدید آنها در انتهای گام زمانی
  • ساختار و بافت مجموعه ذرات در انتهای گام زمانی؛ تکرار مراحل فوق با بافت جدید در گام بعدی

اموزش های کمیاب این نرم افزار را می توانید از لینک مشاهده کنید.

 

دسته بندی : اخبار
نویسنده : یوسف جعفرآقائی
تاریخ انتشار : 09 / 03 / 2020
بازدید :
لینک کوتاه : https://worldeducation.ir/?p=432
مطلب مفیدی برای شما بود ؟؟ پس به اشتراک بگذارید برای دوستانتان

مطالب مرتبط ...

مشاهده وبلاگ

مدل آسیب جانسون کوک

توجه به اتلاف پلاستیک که باعث نرم شدن قطعه می شود مناسب است. این مدل به صورت ضریبی از کرنش، نرخ کرنش و دما می باشد. این ضرایب به گونه ...

ادامه توضیحات

المان های اویلری و لاگرانژی

روند حل درروش لاگرانژی در روش حل لاگرانژی ،ماده در محدوده المان‌ها در حین تغییر شکل باقی می‌ماند.به زبان دیگر،مواد از محدوده المان‌ها خارج و یا به آن وارد نمی‌گردند.در ...

ادامه توضیحات

رشد ترک به روش CZM

رشد ترک  به روش CZM در نرم افزار اباکوس مدلسازی ناحیه چسبناک در نرم افزار اباکوس موسوم به CZM در نرم افزار اباکوس سه پارامتر اساس بر اساس شکل بالا باید وارد ...

ادامه توضیحات

دیدگاه کاربران ...

    لطفا قبل از ارسال سئوال یا دیدگاه سئوالات متداول را بخونید.
    جهت رفع سوالات و مشکلات خود از سیستم پشتیبانی سایت استفاده نمایید .
    دیدگاه ارسال شده توسط شما ، پس از تایید توسط مدیران سایت منتشر خواهد شد.
    دیدگاهی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با مطلب باشد منتشر نخواهد شد.

    دیدگاه خود را بیان کنید

0