تحلیل هیسترزیس اتصال خمشی با RBS و بدون RBS در آباکوس

معرفی پروژه

در این پروژه، رفتار هیسترزیس اتصال خمشی با و بدون ناحیه کاهش‌یافته تیر (RBS) تحت بارگذاری چرخه‌ای با استفاده از Abaqus بررسی می‌شود.

ابتدا اتصال خمشی تیر به ستون بدون استفاده از RBS مدل‌سازی شده و تحت بارگذاری چرخه‌ای قرار می‌گیرد. سپس پاسخ هیسترزیس اتصال از نتایج تحلیل Abaqus استخراج می‌شود. در ادامه، یک اتصال تیر به ستون با ناحیه کاهش‌یافته تیر (Reduced Beam Section – RBS) مدل‌سازی و تحت همان نوع بارگذاری چرخه‌ای تحلیل می‌شود.

در نهایت، نتایج دو مدل با یکدیگر مقایسه می‌شوند تا اثر استفاده از ناحیه کاهش‌یافته تیر بر رفتار هیسترزیس اتصال و محل تشکیل مفصل پلاستیک بررسی شود.

توضیحات مدل

در این پروژه دو مدل اتصال تیر به ستون مورد بررسی قرار می‌گیرند. مدل اول یک اتصال خمشی معمولی بدون RBS است و مدل دوم شامل ناحیه کاهش‌یافته تیر (RBS) است.

هر دو مدل در Abaqus تحت بارگذاری چرخه‌ای قرار می‌گیرند تا رفتار غیرخطی و پاسخ هیسترزیس آن‌ها بررسی و با یکدیگر مقایسه شود.

اتصال خمشی بدون RBS

در مدل اول، تیر بدون ایجاد ناحیه کاهش‌یافته به ستون متصل شده است. اتصال تحت بارگذاری چرخه‌ای قرار می‌گیرد و پاسخ هیسترزیس آن از نتایج تحلیل Abaqus استخراج می‌شود.

اتصال خمشی با RBS

در مدل دوم، یک ناحیه کاهش‌یافته تیر (Reduced Beam Section – RBS) در تیر ایجاد شده است. سپس اتصال تحت بارگذاری چرخه‌ای قرار گرفته و پاسخ هیسترزیس آن از نتایج Abaqus استخراج می‌شود.

بارگذاری چرخه‌ای

هر دو مدل اتصال تحت بارگذاری چرخه‌ای قرار می‌گیرند تا رفتار غیرخطی آن‌ها در طول سیکل‌های بارگذاری بررسی شود.

تاریخچه بارگذاری با استفاده از گزینه Amplitude در Abaqus تعریف شده است. پاسخ نیرو و جابجایی هر دو مدل در طول سیکل‌های بارگذاری ثبت و بررسی می‌شود.

تحلیل هیسترزیس

نتایج تحلیل Abaqus پردازش شده و نمودارهای هیسترزیس برای اتصال خمشی معمولی و اتصال دارای RBS به دست می‌آیند.

سپس پاسخ‌های هیسترزیس دو مدل با یکدیگر مقایسه می‌شوند تا اثر ناحیه کاهش‌یافته تیر بر رفتار اتصال تحت بارگذاری چرخه‌ای بررسی شود.

تغییر شکل مدل‌ها

تغییر شکل مدل‌ها در طول بارگذاری چرخه‌ای از نتایج Abaqus قابل مشاهده است. تحلیل عددی امکان بررسی رفتار اتصال در طول سیکل‌های مختلف بارگذاری را فراهم می‌کند.

محل تشکیل مفصل پلاستیک

یکی از اثرات مهم استفاده از RBS، تغییر محل تشکیل مفصل پلاستیک در اتصال است.

همان‌طور که در نتایج Abaqus مشاهده می‌شود، با استفاده از تیر RBS، محل تشکیل مفصل پلاستیک از ناحیه نزدیک ستون فاصله گرفته و به سمت ناحیه کاهش‌یافته تیر منتقل می‌شود. بررسی این رفتار یکی از بخش‌های مهم این پروژه است.

اعتبارسنجی

نمودارهای هیسترزیس به‌دست‌آمده از شبیه‌سازی‌های Abaqus با نتایج گزارش‌شده در مقاله پژوهشی مرجع مقایسه می‌شوند.

نتایج این مقایسه تطابق مناسبی با نتایج منتشرشده نشان می‌دهند و از مدل‌های عددی استفاده‌شده برای شبیه‌سازی رفتار اتصال پشتیبانی می‌کنند.

ویژگی‌های کلیدی

• مدل‌سازی اتصال خمشی تیر به ستون در Abaqus.
• مقایسه اتصال‌های دارای RBS و بدون RBS.
• مدل‌سازی ناحیه کاهش‌یافته تیر (RBS).
• تحلیل غیرخطی تحت بارگذاری چرخه‌ای.
• تحلیل و بررسی پاسخ هیسترزیس.
• بررسی محل تشکیل مفصل پلاستیک.
• مقایسه نتایج عددی با نتایج منتشرشده.
• مدل Abaqus اعتبارسنجی‌شده.
• فایل‌های کامل CAE و INP.
• فایل‌های Excel مربوط به Amplitude و نتایج تحلیل.
• مقاله پژوهشی مرجع.
• ویدیوی آموزشی گام‌به‌گام پروژه.

آنچه خواهید آموخت

• نحوه مدل‌سازی اتصال خمشی تیر به ستون در Abaqus.
• نحوه مدل‌سازی اتصال با ناحیه کاهش‌یافته تیر (RBS).
• نحوه تعریف هندسه و خواص مصالح مدل‌ها.
• نحوه تعریف Interaction بین اجزای سازه‌ای.
• نحوه تعریف شرایط مرزی مناسب.
• نحوه اعمال بارگذاری چرخه‌ای در Abaqus.
• نحوه تعریف بارگذاری چرخه‌ای با استفاده از گزینه Amplitude.
• نحوه انجام تحلیل غیرخطی تحت بارگذاری چرخه‌ای.
• نحوه استخراج نمودار هیسترزیس اتصال.
• نحوه مقایسه پاسخ هیسترزیس اتصال‌های دارای RBS و بدون RBS.
• نحوه بررسی محل تشکیل مفصل پلاستیک.
• نحوه مقایسه نتایج Abaqus با نتایج گزارش‌شده در مقاله پژوهشی.
• نحوه اعتبارسنجی مدل Abaqus با استفاده از نتایج آزمایشگاهی یا منتشرشده.

مرجع

این پروژه بر اساس مقاله پژوهشی مرجع توسعه داده شده و نتایج مدل‌های Abaqus با نتایج گزارش‌شده در مقاله مقایسه شده‌اند. مقاله مرجع همراه فایل‌های پروژه ارائه می‌شود و می‌توان از آن برای بررسی پیکربندی اتصال، روش بارگذاری و نتایج هیسترزیس منتشرشده استفاده کرد.