تحلیل عددی اتصال SWRF یا Slotted-Web–Reduced-Flange در آباکوس

معرفی پروژه

در این پروژه، اتصال خمشی با جان شکاف‌دار و بال کاهش‌یافته (Slotted-Web–Reduced-Flange یا SWRF) در نرم‌افزار Abaqus مدل‌سازی شده و رفتار هیسترزیس آن تحت بارگذاری چرخه‌ای مورد بررسی قرار می‌گیرد.

همان‌طور که در تصویر مشاهده می‌کنید، این مدل از تیر با ناحیه بال کاهش‌یافته (RBS)، ستون، ورق پیوستگی و ورق برشی تشکیل شده است.

مدل عددی بر اساس مطالعه آزمایشگاهی ارائه‌شده در مقاله مرجع توسعه داده شده است. برای ارزیابی دقت مدل، نتایج حاصل از تحلیل Abaqus با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می‌شوند.

توضیحات مدل

در این مدل، بال‌های تیر در ناحیه RBS کاهش داده شده‌اند و دو شکاف در جان تیر ایجاد شده است. طول هر شکاف 180 میلی‌متر در نظر گرفته شده که مطابق با پیکربندی LS3 بررسی‌شده در مطالعه مرجع است.

هندسه دو شکاف ایجادشده در جان تیر، مطابق با مشخصات نمونه آزمایشگاهی تعریف شده است.

خواص مواد، اندرکنش بین اجزای مدل، شرایط مرزی و تنظیمات تحلیل در Abaqus تعریف می‌شوند تا رفتار اتصال آزمایشگاهی بازسازی شود.

بارگذاری چرخه‌ای

در این مسئله، بارگذاری چرخه‌ای به انتهای تیر اعمال می‌شود.

تاریخچه بارگذاری با استفاده از گزینه Amplitude در Abaqus تعریف می‌شود. سپس اتصال تحت چرخه‌های متوالی بارگذاری و باربرداری قرار می‌گیرد.

پاسخ اتصال در طول تحلیل غیرخطی و تحت بارگذاری چرخه‌ای بررسی می‌شود.

پاسخ هیسترزیس

پس از اتمام تحلیل چرخه‌ای، نتایج Abaqus استخراج می‌شوند تا نمودار هیسترزیس لنگر–چرخش (Moment–Rotation) اتصال به دست آید.

سپس پاسخ هیسترزیس عددی با نتایج آزمایشگاهی گزارش‌شده در مقاله مرجع مقایسه می‌شود.

تغییر شکل تحت بارگذاری چرخه‌ای

تغییر شکل مدل در طول تحلیل چرخه‌ای را می‌توان با استفاده از نتایج به‌دست‌آمده در Abaqus مشاهده کرد.

الگوی تغییر شکل، اطلاعات بیشتری درباره پاسخ سازه‌ای اتصال خمشی SWRF تحت بارگذاری چرخه‌ای ارائه می‌دهد.

اعتبارسنجی آزمایشگاهی

نتایج عددی حاصل از Abaqus با نتایج آزمایشگاهی گزارش‌شده در مقاله مرجع مقایسه می‌شوند.

تمرکز این مقایسه بر پاسخ هیسترزیس اتصال تحت بارگذاری چرخه‌ای است.

این پروژه اعتبارسنجی شده است؛ به این معنی که نتایج حاصل از تحلیل Abaqus با نتایج گزارش‌شده در مقاله مطابقت دارند. به عبارت دیگر، مدل عددی بر اساس یک مطالعه آزمایشگاهی توسعه داده شده و نتایج آن با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه شده‌اند.

ویژگی‌های کلیدی پروژه

• مدل‌سازی عددی اتصال خمشی SWRF.
• مدل‌سازی تیر دارای ناحیه بال کاهش‌یافته (RBS) و ستون.
• مدل‌سازی ورق پیوستگی و ورق برشی.
• ایجاد دو شکاف در جان تیر.
• اعمال بارگذاری چرخه‌ای به انتهای تیر.
• انجام تحلیل غیرخطی تحت بارگذاری چرخه‌ای.
• بررسی پاسخ هیسترزیس اتصال.
• مقایسه نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی.
• مدل عددی اعتبارسنجی‌شده در Abaqus.
• فایل‌های کامل مدل Abaqus.
• فایل Excel مربوط به داده‌های بارگذاری Amplitude.
• فایل Excel شامل نتایج عددی.
• مقاله پژوهشی مرجع.
• ویدئوی آموزشی گام‌به‌گام.

آنچه در این پروژه یاد خواهید گرفت

• نحوه مدل‌سازی اتصال خمشی با جان شکاف‌دار و بال کاهش‌یافته (SWRF) در Abaqus.
• نحوه مدل‌سازی تیر دارای ناحیه RBS و ستون.
• نحوه مدل‌سازی ورق پیوستگی و ورق برشی.
• نحوه ایجاد شکاف در جان تیر.
• نحوه تعریف خواص مواد مدل.
• نحوه تعریف اندرکنش بین اجزای مدل.
• نحوه تعریف شرایط مرزی اتصال.
• نحوه اعمال بارگذاری چرخه‌ای به انتهای تیر.
• نحوه تعریف بارگذاری چرخه‌ای با استفاده از گزینه Amplitude در Abaqus.
• نحوه انجام تحلیل غیرخطی تحت بارگذاری چرخه‌ای.
• نحوه استخراج نمودار هیسترزیس.
• نحوه استخراج و پردازش نتایج Abaqus با استفاده از Excel.
• نحوه مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی.
• نحوه اعتبارسنجی مدل Abaqus با استفاده از نتایج آزمایشگاهی.

مقاله مرجع

این پروژه بر اساس مطالعه آزمایشگاهی ارائه‌شده در مقاله پژوهشی مرجع انجام شده است. مقاله به همراه فایل‌های پروژه ارائه می‌شود و می‌توانید از آن برای بررسی مشخصات نمونه آزمایشگاهی، روش بارگذاری و نتایج گزارش‌شده استفاده کنید.