آموزش ANSYS - نفت

توضیحات

به طور کلی مسائل مهندسی، مدل های ریاضی پدیده های مختلف فیزیکی هستند و معادلات ریاضی، معادلات دیفرانسیل با مقادیر مرزی و شرایط اولیه ای هستند که با به کار بردن قوانین اصلی طبیعت ‍، برای یک سیستم یا یک حجم کنترل بدست می آیند. این معادلات همان روابط بین جرم،‌ نیرو، انرژی و بقای آنها می باشند که در صورت حل کامل جزئیات رفتار سیستم را تحت شرایط داده شده بیان می کند. جواب های تحلیلی معادلات دیفرانسیل دارای دو قسمت هستند: 1- جواب معادله همگن 2- جواب خصوصی. در هر مساله مهندسی دو دسته پارامتر وجود دارند که روی رفتار سیستم اثر می گذارند. اول پارامترهایی که رفتار طبیعی جسم را نمایندگی می کنند و معمولا جزء خواص سیستم به حساب می آیند مثل: مدول الاستیسیته، ضریب هدایت گرمایی و لزجت، که همان پاسخ های معادله همگن می باشند. در عوض پارامترهایی که موجب اغتشاش می گردند در جواب خصوصی ظاهر می شوند. بنابراین درک نقش این پارامترها، در مدل سازی المان محدود، بنابر ترتیب ظهورشان در ماتریس های سختی و یا ماتریس های بار و نیرو بسیار مهم است. خواص فیزیکی سیستم همواره در ماتریس های سختی، هدایت و یا مقاومت ظاهر می شوند، در حالی که، پارامترهای اغتشاش همواره در ماتریس نیرو ظاهر می گردند.

 روش های حل

بطور کلی برای حل مسائل فیزیکی دو روش موجود است:

1- حل تحلیلی دقیق(Exact Solution)

2- حل عددی(Numerical Solution)

برخلاف حلهای تحلیلی که رفتار دقیق سیستم را در هر نقطه آن نشان می دهند راه حلهای عددی فقط تقریبی از جوابهای اصلی در نقاط مشخصی از سیستم که به گره معروفند در اختیار می گذارند. روش های عددی رایج معمولا در دو دسته جای می گیرند:

  1.  روش اختلاف محدود:Finite Difference Method (FDM)
  2.  روش المان محدودFinite Element Method(FEM) :

در روشهای اختلاف محدود،‌ معادله دیفرانسیل برای هر گره نوشته می شود و مشتقات در معادله دیفرانسیل با معادلات اختلاف جایگزین می شوند ولی در روش المان محدود کل مدل هندسی به اجزاء ریزتری به نام المان تقسیم می شود و تحلیل بر اساس المان های قرار گرفته بروی مدل انجام می شود. هر المان از گره هایی تشکیل شده است که مقادیر ورودی و خروجی به آنها اختصاص داده می شود. هر المان با یک تابع شکل معرفی می شود که می تواند خطی (درجه یک) یا غیرخطی (درجه 2 یا بالاتر) باشد. در هنگام تحلیل یک مدل با روش المان محدود تعداد معادلات بسیار زیادی باید به طور همزمان حل شوند. تعداد این معادلات بستگی به مستقیم به تعداد گره ها و المان های قرارگرفته روی مدل دارد.

نرم افزار Ansys

این نرم افزار یک نرم افزار فراگیر و چند منظوره برای روش المان محدود است و قادر است تحلیل هایی در زمینه های دینامیک، استاتیک، انتقال حرارت، جریان سیالات و الکترومغناطیس ارائه دهد. در این نرم افزار اجزاء محدود جهت حل مسئله 3 مرحله کلی به شرح ذیل باید انجام شود:

1. مدلسازی هندسی مساله و سپس انتخاب نوع المان از مجموعه المان های نرم افزار با توجه به نوع مساله، تعیین خواص مواد سازنده مدل و در نهایت تبدیل مدل هندسی به مدل اجزاء محدود به کمک انجام شبکه بندی.

2. تعیین نوع تحلیل، اعمال شرایط مرزی و شرایط اولیه، بارگذاری و سپس تحلیل مساله

3. مشاهده نتایج

سرفصل

  • 27 بخش
  • 50:00:0

مدرسین

این دوره به صورت آرشیو شده به شما ارائه خواهد شد، اما در صورتی که در حین مشاهده دوره ها سوالی داشتید، می توانید سوال خود را زیر همان بخش در قسمت سوالات، مطرح کنید. مدرس مربوطه در کوتاه ترین زمان ممکن به سوالات شما پاسخ خواهد داد.