رفتار سیکلی قاب خمشی در نرم افزار آباکوس

معرفی پروژه

در این پروژه قصد داریم رفتار یک قاب خمشی فولادی تحت بارگذاری چرخه‌ای را در نرم‌افزار Abaqus شبیه‌سازی کنیم.

مدل عددی بر اساس مشخصات نمونه آزمایشگاهی قاب، بدون میانقاب برشی، که در پژوهش مرجع معرفی شده است، توسعه داده شده است.

معرفی مدل

نمونه آزمایشگاهی شامل یک قاب خمشی فولادی یک‌طبقه و یک‌دهانه با ارتفاع طبقه ۱۲۲۰ میلی‌متر و فاصله محور تا محور ستون‌ها برابر با ۱۴۴۰ میلی‌متر است.

این قاب از تیرها و ستون‌های فولادی با اتصالات صلب تیر به ستون تشکیل شده است. مدل عددی با هدف بازتولید پاسخ سازه‌ای قاب تحت بارگذاری چرخه‌ای شبه‌استاتیکی توسعه داده شده است.

بارگذاری چرخه‌ای

قاب خمشی تحت بارگذاری چرخه‌ای شبه‌استاتیکی و مطابق با پروتکل بارگذاری استفاده‌شده در پژوهش آزمایشگاهی قرار می‌گیرد.

تاریخچه بارگذاری در نرم‌افزار Abaqus با استفاده از منحنی Amplitude تعریف می‌شود تا مدل عددی، بارگذاری چرخه‌ای اعمال‌شده به نمونه آزمایشگاهی را دنبال کند.

مقایسه نتایج آباکوس و آزمایش

در تصویر زیر، منحنی هیسترزیس نیرو–جابه‌جایی حاصل از تحلیل Abaqus با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است.

این مقایسه برای ارزیابی میزان دقت مدل عددی در بازتولید رفتار چرخه‌ای قاب خمشی آزمایش‌شده انجام می‌شود.

تغییر شکل قاب خمشی

با افزایش بارگذاری چرخه‌ای، تسلیم و کمانش موضعی در تیرها ایجاد می‌شود؛ به‌ویژه در نواحی نزدیک به اتصالات تیر به ستون.

در نزدیکی اتصالات تیر به ستون، مفاصل پلاستیک در تیرها تشکیل می‌شوند که به تغییر شکل غیرالاستیک قابل‌توجه قاب خمشی منجر می‌شود.

در طول بارگذاری چرخه‌ای، ستون‌ها عمدتاً در محدوده الاستیک باقی می‌مانند و بخش اصلی تغییر شکل غیرالاستیک در تیرها متمرکز است.

اعتبارسنجی مدل

این پروژه اعتبارسنجی شده است؛ به این معنا که نتایج به‌دست‌آمده از نرم‌افزار Abaqus با نتایج گزارش‌شده در مقاله مرجع مقایسه شده‌اند.

به بیان دیگر، این پروژه بر اساس مقاله مرجع تهیه شده و مدل عددی آن با هدف بازتولید رفتار چرخه‌ای گزارش‌شده در مطالعه آزمایشگاهی توسعه یافته است.

ویژگی‌های کلیدی پروژه

• مدل‌سازی قاب خمشی فولادی در Abaqus.
• تحلیل تحت بارگذاری چرخه‌ای.
• تعریف دامنه بارگذاری چرخه‌ای.
• استخراج منحنی هیسترزیس نیرو–جابه‌جایی.
• مقایسه نتایج Abaqus با نتایج آزمایشگاهی.
• بررسی تغییر شکل قاب خمشی.
• اعتبارسنجی مدل بر اساس مقاله مرجع.
• فایل کامل مدل Abaqus CAE.
• فایل ورودی Abaqus با پسوند INP.
• فایل اکسل دامنه بارگذاری.
• فایل اکسل نتایج تحلیل.
• مقاله پژوهشی مرجع.
• ویدئوی آموزشی گام‌به‌گام.

در این آموزش چه خواهید آموخت؟

• نحوه مدل‌سازی قاب خمشی در Abaqus.
• نحوه تعریف اجزای فولادی موردنیاز.
• نحوه مونتاژ قاب خمشی.
• نحوه تعریف خواص مصالح اجزای فولادی.
• نحوه تعریف شرایط مرزی.
• نحوه اعمال بارگذاری چرخه‌ای به مدل.
• نحوه تعریف دامنه بارگذاری چرخه‌ای.
• نحوه استخراج منحنی هیسترزیس نیرو–جابه‌جایی.
• نحوه مقایسه نتایج Abaqus با نتایج آزمایشگاهی.
• نحوه بررسی تغییر شکل قاب خمشی تحت بارگذاری چرخه‌ای.
• نحوه اعتبارسنجی مدل عددی با استفاده از مقاله مرجع.

مقاله مرجع

این پروژه بر اساس مقاله پژوهشی مرجع تهیه شده است. فایل مقاله همراه با فایل‌های پروژه ارائه می‌شود و می‌توانید از آن برای بررسی مدل آزمایشگاهی، پروتکل بارگذاری و نتایج گزارش‌شده استفاده کنید.