تجزیه و تحلیل ساختاری با کارامبا

همانطور که قبلاً مورد بحث قرار گرفتیم ، معیارها جنبه مهمی از چارچوب طراحی تولیدی هستند زیرا به آنها اجازه می دهد یک الگوریتم بهینه سازی به طور خودکار عملکرد نسبی گزینه های مختلف طراحی را در یک فضای طراحی ارزیابی کند و از آن اطلاعات برای هدف قرار دادن طرح های بهتر استفاده کند. اگرچه معیارهایی که شما انتخاب می کنید به مشکل طراحی که می خواهید حل کنید بستگی دارد ، تکنیک های شبیه سازی رایانه طیف وسیعی از استراتژی های مفید را برای پیش بینی عملکرد یک شیء طراحی در دنیای فیزیکی ارائه می دهند.

یکی از محبوب ترین این روش ها شبیه سازی ساختاری استاتیک از طریق تجزیه و تحلیل عناصر محدود (FEA) است. این نوع شبیه سازی نشانگر اشیاء فیزیکی به عنوان مجموعه ای از مؤلفه های گسسته یا "عناصر" است. این عناصر را می توان با هندسه 1 بعدی (خط) ، 2 بعدی (صورت مش مسطح) یا 3 بعدی (چهار ضلعی) نشان داد. شبیه سازی FEA از این عناصر استفاده می کند تا چگونه نیروهای منشأی که از مقداری بار اعمال شده برای شی استفاده می شوند ، خود را در فرم شی توزیع کنند. بر اساس این محاسبه و خصوصیات ماده هر عنصر ، می تواند پیش بینی کند که جسم زیر بار حرکت می کند و استرس که هر عنصر در نتیجه تجربه خواهد کرد.

با فرض اینکه شیء تحت فشار قابل توجه یا تغییر شکل قابل توجهی قرار نگیرد ، این شبیه سازی را می توان "از نظر آماری" محاسبه کرد ، به عبارت دیگر بر اساس یک محاسبه واحد. این بدان معنی است که محاسبه می تواند بسیار سریعتر از سایر شبیه سازی های پیچیده تر "پویا" مانند دینامیک سیال محاسباتی (CFD) یا تجزیه و تحلیل ساختاری پویا انجام شود ، که به بسیاری از محاسبات که بارها و بارها در بسیاری از مراحل زمانی انجام می شود متکی است. سرعت تجزیه و تحلیل باعث می شود تا آن را برای طراحی تولیدی مفید باشد ، جایی که بسته به پیچیدگی فضای طراحی ، ممکن است قبل از یافتن راه حل های بهینه ، هزاران تکرار طراحی را تولید و ارزیابی کنیم.

عرفان

یکی دیگر از مزیت های شبیه سازی FEA این است که می توان آن را به راحتی در گردش کار تولیدی مبتنی بر ملخ ما با استفاده از افزونه Karamba ادغام کرد. نسخه کامل Karamba به مجوز نیاز دارد ، اما یک نسخه رایگان نیز وجود دارد که ضمن امکان استفاده نامحدود ، عملکرد اساسی را ارائه می دهد. می توانید آخرین نسخه این افزونه را در اینجا بارگیری کنید ، فقط مطمئن شوید که نسخه ای را که مطابق با نسخه Rhino مورد استفاده شما است (32 یا 64 بیتی) بارگیری می کنید. برای این نسخه ی نمایشی از Karamba نسخه 1. 2. 2 برای Rhino 5 64 بیتی استفاده می کنم. می توانید بسته های نصب بایگانی شده را برای این نسخه در اینجا پیدا کنید.

بیایید با استفاده از یک مثال ساده از یک خرپا کنسول ، روند اجرای یک تجزیه و تحلیل ساختاری اساسی در کارابا را طی کنیم. شما می توانید با استفاده از مثال خود به همراه فرآیند پیگیری کنید ، یا می توانید این پرونده Grasshopper را که شامل یک گره پایتون برای تولید یک خرپای ساده است ، بارگیری کنید. گره برای اندازه و تعداد ماژول ها در خرپا ورودی هایی را می گیرد و هندسه خط را برای عناصر اصلی ساختاری و بریس های متقابل و همچنین هندسه نقطه برای مناطقی که ساختار پشتیبانی می شود و در آن بار اعمال می شود ، تولید می کند. اگر در این راه گیر کرده اید ، می توانید نسخه نهایی تعریف این تعریف را نیز در اینجا بارگیری کنید.

قبل از شروع تنظیم مدل تجزیه و تحلیل ، باید واحدهای پایه پرونده کرگدن خود را در نظر بگیرید. هنگام نصب Karamba ، باید مشخص کنید که واحدهای مورد نظر شما با آنها کار می کنند ، که می تواند SI (متریک) یا واحدهای امپریالیستی باشد. اگر تصمیم به کار با واحدهای SI دارید ، Karamba همیشه فرض می کند که مدل شما در متر است. این مسئله در صورت استفاده از یک واحد پایه متفاوت مانند پا یا میلی متر ، باعث ایجاد مشکلاتی خواهد شد ، بنابراین قبل از شروع کار با Karamba ، مطمئن شوید که مدل خود را به متر (یا در صورت استفاده از امپریال) تبدیل کرده اید.

مونتاژ مدل

برای انجام تجزیه و تحلیل ساختاری در Karamba ، ابتدا باید هندسه ملخ یا کرگدن خود را به یک مدل شبیه سازی تبدیل کنید. این کار با استفاده از گره مونتاژ در کتابخانه Karamba انجام می شود ، که می توانید در منطقه "مدل" نوار ابزار Karamba پیدا کنید.

گره Assemble تمام اطلاعات لازم در مورد یک مسئله تحلیل ساختاری را جمع آوری می کند و مدلی را تولید می کند که برای تجزیه و تحلیل آماده است. حداقل، مدل به مشخصات یک یا چند عنصر نیاز دارد (اینها می توانند عناصر تیر یک بعدی بر اساس قطعات خط، یا عناصر پوسته دو بعدی بر اساس مش)، یک یا چند نقطه که در آن مدل به طور محکم پشتیبانی می شود،و یک یا چند شرایط بارگذاری که به مدل نیرو وارد می کند. Karamba گره های خاصی را برای تعیین هر یک از این عناصر بر اساس هندسه Grasshopper ارائه می دهد. ورودی های مورد نیاز گره Assemble با فلش های قرمز در تصویر بالا نشان داده شده است. ورودی های دیگر به شما امکان می دهند ویژگی ها و گزینه های اضافی را برای تجزیه و تحلیل مشخص کنید، اما از آنجایی که همه آنها با تنظیمات پیش فرض همراه هستند، مشخصات آنها برای اجرای شبیه سازی به شدت مورد نیاز نیست.

ایجاد عناصر

در مثال ما، عناصر بخش های خط خرپا خواهند بود. ما می توانیم خطوط موجود در Grasshopper را با استفاده از گره LineToBeam موجود در ناحیه "Model" نوار ابزار Karamba به عناصر پرتو Karamba تبدیل کنیم. این گره هندسه خط را از Grasshopper می گیرد و آن را به یک سری عناصر پرتو تبدیل می کند که سپس می تواند وارد گره Assemble شود.

علاوه بر عناصر پرتو 1 بعدی بر اساس هندسه خط، Karamba همچنین از عناصر پوسته دو بعدی بر اساس هندسه مش پشتیبانی می کند. شما به راحتی می توانید هندسه تیر و پوسته را در یک مدل تجزیه و تحلیل واحد ترکیب کنید تا زمانی که خطوط و مش ها در رئوس یکسان به هم متصل شوند. به عنوان مثال، می توانید ساختار یک ساختمان را با استفاده از عناصر تیر برای ستون ها و عناصر پوسته برای طبقات شبیه سازی کنید. برای یک مثال خوب از تجزیه و تحلیل عناصر پوسته بر اساس هندسه مش می توانید به این مثال نگاه کنید.

Karamba مجموعه ای از گره های مفید را برای پیش پردازش هندسه خط قبل از تبدیل آن به تیر ارائه می دهد:

• گره RDLines هندسه خط تکراری را حذف می کند. مشاهده خطوط تکراری در مدل دشوار است، اما نتایج تجزیه و تحلیل شما را تحت تأثیر قرار می دهد، بنابراین ایده خوبی است که همیشه هندسه خط خود را قبل از ارسال به گره LineToBeam از این گره عبور دهید.
• گره Llinter تقاطع های خط به خط را حل می کند و نتایج تقسیم هر خط را با هر خط دیگر در یک مجموعه خروجی می کند. این همچنین قبل از ساختن عناصر پرتو نیز عمل خوبی است زیرا به طور پیش فرض اگر دو خط از هم عبور کنند ، به جای اتصال ، از کنار یکدیگر عبور می کنند ، که به طور معمول آن چیزی نیست که شما می خواهید. خروجی این گره در قالب درخت داده خواهد بود ، بنابراین قبل از انتقال آن به گره LinetoBeam ، حتماً آن را صاف کنید.

در مورد ما ، ما دو خط جداگانه از خط داریم که می خواهیم به عنوان عناصر پرتو ("میله ها" و "بریس") از آنها استفاده کنیم. ما دو مجموعه جداگانه از پرتوهای از آنها ایجاد خواهیم کرد و به آنها Beamid منحصر به فرد اختصاص خواهیم داد تا بعداً بتوانیم مواد مختلف و خصوصیات مقطعی را به آنها ارائه دهیم. پرتو می تواند ترکیبی از حروف و اعداد باشد ، اما آنها نمی توانند یک عدد صحیح باشند. ما ابتدا دو مجموعه از عناصر پرتو تولید شده توسط دو گره linetobeam را با استفاده از یک گره ادغام قبل از وصل کردن آنها به ورودی "ELEM" گره مونتاژ ادغام خواهیم کرد. اطمینان حاصل کنید که همه عناصر به عنوان یک لیست مسطح وارد گره مونتاژ می شوند. در غیر این صورت اگر یک درخت داده را وارد کنید ، گره در واقع مدلهای جداگانه ای برای هر شاخه از درخت ایجاد می کند.

مشخص کردن پشتیبانی

پس از ایجاد عناصر مدل تجزیه و تحلیل ، باید نحوه پشتیبانی از مدل را مشخص کنیم. ما می توانیم این کار را با استفاده از مؤلفه پشتیبانی موجود در منطقه "مدل" نوار ابزار Karamba انجام دهیم. این مؤلفه در یک سری نقاط از ملخ قرار می گیرد و آنها را به نقاط ثابت در مدل تبدیل می کند. به منظور کار صحیح ، نقاط مشخص شده باید از قبل در مدل به عنوان نقاط پایانی عناصر پرتو یا رئوس های مشهای پوسته وجود داشته باشند. اگر کارامبا نتواند نقاط موجود در مدل را پیدا کند ، گره مونتاژ خطایی مشابه این را ایجاد می کند:

شش دکمه رادیویی در داخل گره پشتیبانی به شما امکان می دهد چگونگی ثابت بودن نقاط پشتیبانی را بر اساس شش درجه آزادی ترجمه و چرخشی مشخص کنید. نحوه مشخص شدن اینها بستگی به تنظیم مشکل شما دارد ، اما محدودیت ها باید به گونه ای باشند که مدل شما آزادانه در فضا حرکت نکند. اگر شک دارید می توانید به سادگی همه شش محدودیت را فعال کنید تا گره های پشتیبانی را از همه جهات به طور سفت و سخت برطرف کنند. پس از مشخص کردن شرایط پشتیبانی ، می توانیم خروجی گره پشتیبانی را به ورودی "پشتیبانی" گره مونتاژ وصل کنیم.

مشخص کردن بارها

نکته نهایی که برای داشتن یک مدل شبیه سازی ساختاری معتبر باید انجام دهیم ، مشخص کردن یک یا چند بار است که برای مدل اعمال می شود. ما می توانیم این کار را با استفاده از مؤلفه بارهای موجود در منطقه "بار" نوار ابزار Karamba انجام دهیم. این یک مؤلفه چند منظوره است که به ما امکان می دهد تعدادی از انواع مختلف بارها را برای مدل مشخص کنیم. می توانید با استفاده از منوی کشویی در پایین گره ، نوع بار را انتخاب کنید. پس از انتخاب نوع بار ، ورودی های گره بر اساس اطلاعات مورد نیاز برای هر مورد بار تغییر می کنند. ساده ترین نوع بار "گرانش" است که نیازی به ورودی های اضافی ندارد و نیرو را به دلیل گرانش اعمال شده برای هر عنصر در مدل محاسبه می کند

در مورد ما ، ما یک بار "نقطه" را تا انتهای خرپا کانسیلر اعمال خواهیم کرد. مشابه گره پشتیبانی ، بار نقطه به یک یا چند نقطه از ملخ نیاز دارد که به عنوان گره در مدل پیدا می کند و بارها را روی آن اعمال می کند. دقیقاً مانند گذشته ، این نقاط باید در مدل به عنوان نقاط انتهایی عناصر پرتوهای از راس مش های پوسته وجود داشته باشند. بار نقطه همچنین به شما نیاز دارد تا با استفاده از یک بردار از ملخ ، بزرگی و جهت بار را مشخص کنید. در این حالت ، ما یک بردار از بزرگی 25 ‘که در جهت z قرار دارد ، مشخص خواهیم کرد. در صورت استفاده از واحدهای SI ، بارها در Kilonewtons (KN) مشخص می شوند. پس از مشخص کردن شرایط بار ، می توانیم خروجی گره بارها را به ورودی "بار" گره مونتاژ وصل کنیم.

مشخص کردن مواد و خصوصیات مقطعی

کاری که ممکن است قبل از اجرای تجزیه و تحلیل خود بخواهیم انجام دهیم ، مشخص کردن شکل عناصر پرتو ما و موادی که از آنها ساخته شده است. این گزینه ها دارای تنظیمات پیش فرض در Karamba هستند ، بنابراین مشخصات آنها برای اجرای تجزیه و تحلیل کاملاً ضروری نیست. با این حال ، آنها تأثیر زیادی در نتایج خواهند داشت ، بنابراین باید بر اساس طراحی شما مشخص شود.

خواص مواد را می توان با استفاده از گره Matselect موجود در منطقه "ماده" نوار ابزار Karamba مشخص کرد. با استفاده از منوهای کشویی در پایین گره می توانید یک ماده از پیش تعریف شده را از کتابخانه Karamba انتخاب کنید. همچنین می توانید از گره Matprops برای مشخص کردن خصوصیات مواد خود استفاده کنید. اگر می خواهید خصوصیات مواد مختلفی را به عناصر مختلف در مدل خود اختصاص دهید ، می توانید از ورودی "Elems | IDS" از گره استفاده کنید تا نام شناسه عناصر را که باید روی آن اعمال شود ، مشخص کنید. در این حالت ما این ورودی را خالی خواهیم گذاشت تا مواد اصلی "فولاد" را در هر عنصر مدل اعمال کنیم. پس از مشخص کردن خصوصیات مواد ، می توانیم خروجی گره MATSELECT را به ورودی "ماده" گره مونتاژ وصل کنیم.

شکل عناصر پرتو با توجه به مقطع پرتو مشخص شده است. به یاد داشته باشید که عناصر پرتو اشیاء 1 بعدی بر اساس خطوط هستند. برای اینکه به کارابا بگوییم پرتوهای از لحاظ ساختاری چگونه باید شکل آنها را در دو بعد دیگر مشخص کنیم. شما می توانید به بخش های مقطع ASTWO شکل های بعدی فکر کنید که در طول پرتو "اکسترود شده اند".

خواص مقطع تیرها را می توان با استفاده از گره مقطع موجود در منطقه "مقطع" نوار ابزار Karamba مشخص کرد. با استفاده از منوهای کشویی در پایین گره می توانید یکی از انواع مقطع از پیش تعریف شده Karamba را انتخاب کنید. پس از انتخاب یک نوع مقطع ، ورودی های گره ها بر اساس اطلاعات مورد نیاز برای تعریف هر نوع مقطع تغییر می کنند.

در مورد ما از بخش "ذوزنقه" استفاده خواهیم کرد که یک بخش چهار ضلعی جامد را بر اساس ابعاد برای ارتفاع و دو پایه ذوزنقه تعریف می کند. برای تعریف یک مقطع مربع ، ما به سادگی از همان ابعاد برای هر سه پارامتر استفاده می کنیم. ما برای دو نوع عناصر پرتو دو بخش متقاطع مختلف ایجاد خواهیم کرد-یک بزرگتر برای عناصر اصلی ساختاری و یک مورد کوچکتر برای بریس های صلیب. برای اینکه به کارابا بگوییم کدام مقطعی را برای استفاده از عناصر ما به ما متصل می کنیم که قبلاً به ورودی های "Elems | IDS" از دو گره مقطع مشخص شده ایم. پس از مشخص کردن دو نوع مقطع ، ما آنها را با استفاده از یک گره ادغام قبل از وارد کردن آنها به ورودی "Crosec" گره مونتاژ ادغام خواهیم کرد.

مشخص کردن سطح مقطع پرتو (توجه داشته باشید که گره های پشتیبانی ، بار و مواد برای وضوح حذف شده اند)

محاسبه مدل

پس از مشخص شدن و مونتاژ مدل ما ، می توانیم با انتخاب یک مؤلفه تجزیه و تحلیل از منطقه "الگوریتم" نوار ابزار Karamba و اتصال آن به خروجی "مدل" گره مونتاژ ، محاسبه ساختاری را انجام دهیم. Karamba شامل تعدادی از مؤلفه های تجزیه و تحلیل برای انجام انواع مختلف محاسبات ساختاری است. مهمترین آنها:

• مؤلفه تجزیه و تحلیل برای تجزیه و تحلیل مدلهای تحت انحرافات کوچک
• مؤلفه ladeform برای تجزیه و تحلیل مدلهای تحت انحراف بزرگ

در برنامه های کاربردی مهندسی در مقیاس یا ساختاری مانند طراحی خرپا معمولاً با انحرافات ساختاری بسیار کوچک سروکار داریم که می توان همه را به راحتی با استفاده از یک تجزیه و تحلیل استاتیک شبیه سازی کرد. برای این موارد استاتیک می توانید از گره Analyzethl استفاده کنید. با این حال ، در برخی از برنامه ها ، شما ممکن است بخواهید ساختارهایی را که تحت انحراف بزرگ قرار می گیرند تجزیه و تحلیل کنید (برای مثال یافتن شکل تعادل یک ساختار حلق آویز). برای دقیق بودن چنین ساختارهایی باید در طی یک سری مراحل زمانی با استفاده از گره Ladeform به صورت پویا محاسبه شود.

در مورد ما ما با یک ساختار خرپا نسبتاً سفت و سخت برخورد می کنیم تا بتوانیم از مؤلفه AnalyzEthl برای انجام تجزیه و تحلیل استفاده کنیم. بیایید این گره را روی بوم قرار دهیم و آن را به خروجی "مدل" گره مونتاژ وصل کنیم. اگر مدل به درستی مشخص شده باشد ، گره خاکستری می شود و هیچ گونه هشدار یا خطایی ایجاد نمی کند. شایع ترین دلیل برای ایجاد خطا برای ایجاد خطاها این است که اگر مدل به درستی با تکیه گاه ها ثابت نشود و می تواند آزادانه در فضا حرکت کند.

تجسم نتایج

پس از محاسبه مدل ، می توانیم نتایج تجزیه و تحلیل ساختاری در ملخ را تجسم کنیم. Karamba سه گره اصلی "نمای" را برای تجسم نتایج تجزیه و تحلیل فراهم می کند:

• نمای مدل - به شما امکان می دهد تا اجزای مختلف مدل را برچسب گذاری کرده و شکل مدل را تحت تغییر شکل تجسم کنید.
• Beam View - به شما امکان می دهد داده های عملکرد را به عنوان رنگ ها به طور مستقیم در عناصر پرتو مدل تجسم کنید.
• Shell View - به شما امکان می دهد داده های عملکرد را به عنوان رنگ ها به طور مستقیم در عناصر پوسته مدل تجسم کنید.

هر سه این گره در منطقه "نتایج" نوار ابزار Karamba یافت می شود. هر یک از آنها دارای یک ورودی "مدل" هستند که یک مدل ساختاری تجزیه و تحلیل شده را برای تجسم و همچنین یک خروجی "مدل" که مدل ساختاری را با اطلاعات تجسم ضمیمه باز می گرداند ، می گیرد. این به شما امکان می دهد گره های تجسم چندگانه را برای تولید انواع مختلف تجسم به هم زنجیر کنید.

بیایید تصویری از خرپا منحرف شده با اطلاعات عملکرد سازه ای که روی عناصر تیر دیده می شود ایجاد کنیم. برای انجام این کار، ابتدا مدل را از یک گره Model View عبور می دهیم تا شکل منحرف شده ایجاد شود، و سپس از طریق یک گره Beam View برای تجسم عملکرد هر پرتو.

همراه با مدل، گره Model View همچنین می تواند فهرستی از رنگ های سفارشی را برای تجسم استفاده کند. ساده ترین راه برای ایجاد این فهرست از رنگ ها استفاده از گره Gradient همراه با ورودی Range برای ایجاد فهرستی از رنگ هایی است که به طور مساوی از یک گرادیان نمونه برداری شده اند.

گزینه های گره های تجسم را می توان با کلیک بر روی نوارهای عنوان سیاه مشاهده کرد، که مجموعه ای از گزینه ها را در زیر هر عنوان باز می کند. گره Model View گزینه های مختلفی برای تجسم شکل تغییر شکل یافته سازه و همچنین عناصر مختلف مدل دارد. در این مورد، پشتیبانی های مدل و همچنین بردار بار و مقدار را تجسم خواهیم کرد.

گره Beam View به شما اجازه می دهد تا انواع مختلف داده های ساختاری را به صورت رنگ مستقیماً روی عناصر پرتو تجسم کنید. گزینه "مقطع متقاطع" تیرها را بر اساس سطح مقطع مشخص شده آنها به طور متفاوتی رنگ می کند. گزینه "Displacement" تیرها را بر اساس فاصله ای که تحت بارگذاری حرکت می کنند رنگ می کند. گزینه های "Utilization" و "Axial Stress" تیرها را بر اساس میزان استرسی که تیرها تحت بارگذاری تجربه می کنند رنگ می کنند.«تنش محوری» مستقیماً اطلاعات تنش را می دهد، در حالی که «استفاده» تنش را بر حسب درصد حداکثر ظرفیت تنش ماده بیان می کند (این بر اساس ویژگی های ماده مشخص شده برای تیر است).

از اعداد استفاده می توان برای بررسی اینکه آیا عناصر مدل در حاشیه ایمنی مورد نیاز یک طرح قرار می گیرند یا خیر، استفاده کرد. عدد استفاده بالاتر از 100% به این معنی است که احتمال دارد عنصر تحت بار مشخص شده شکسته شود. در تجسم ما، استفاده از هر پرتو با رنگ آن نشان داده می شود، با پرتوهای زرد کمترین تنش، تیرهای سبز تنش فشاری بالا (استفاده منفی زیاد) و تیرهای قرمز تنش تنش بالا (استفاده مثبت بالا) را تجربه می کنند.

استخراج معیارها

گره های تجسم راهی مناسب برای بررسی بصری عملکرد ساختار در زیر بار مشخص شده است. با این حال ، برای استفاده از این تجزیه و تحلیل در گردش کار طراحی تولیدی ما باید بتوانیم اقدامات کمی را از مدل استخراج کنیم که الگوریتم بهینه سازی می تواند از آن استفاده کند تا به طور خودکار هر طرح را ارزیابی کند. تجزیه و تحلیل ساختاری به طور معمول با سه معیار اصلی سروکار دارد:

• به حداقل رساندن وزن یا جرم مدل. ما به طور معمول می خواهیم کوچکترین یا سبکترین ساختار را که به حداقل عملکرد مورد نیاز دست می یابد ، طراحی کنیم.
• به حداقل رساندن حداکثر جابجایی مدل یا حداکثر مقدار که هر عنصر ساختار در زیر بار حرکت می کند. در حالی که همه سازه ها در زیر بارگذاری از بین می روند ، به طور معمول محدودیت هایی برای میزان حرکت ساختار وجود دارد.
• به حداقل رساندن استرس در عناصر مدل. حداکثر استرس که یک عنصر می تواند تجربه کند بر اساس محدودیت مواد است و می تواند به عنوان مقادیر استرس خام یا استفاده از مواد همانطور که در ابتدا توضیح داده شد ارائه شود. به طور معمول می خواهید اطمینان حاصل کنید که فشارهای موجود در همه عناصر مدل در برخی از فاکتور ایمنی انتخاب شده (به عنوان مثال 50 ٪) از محدودیت های ساختاری مواد قرار می گیرد.

بیایید نتیجه بگیریم که این بخش نشان می دهد که چگونه می توانید این معیارها را از مدل Karamba برای استفاده در طراحی تولیدی استخراج کنید.

جرم

جرم مدل مستقیماً توسط خروجی "جرم" گره مونتاژ تولید می شود. در صورت استفاده از واحدهای SI ، جرم در کیلوگرم (کیلوگرم) داده می شود.

جابه جایی

حداکثر جابجایی هر گره در مدل مستقیماً توسط خروجی "اختلاف" از مؤلفه AnalyzTheTHL خروجی است. اگر به جابجایی گره های خاص علاقه مند هستید ، می توانید از مؤلفه NodedIsp موجود در منطقه "نتایج" نوار ابزار Karamba نیز استفاده کنید. این مؤلفه هم ترجمه و هم چرخش را که هر گره مدل تحت بارگذاری تجربه می کند ، خروجی می کند. در صورت استفاده از واحدهای SI ، مقادیر جابجایی در متر (متر) داده می شود.

نیروها و استفاده

متأسفانه نسخه رایگان Karamba به شما امکان نمی دهد استرس یا استفاده از عناصر مدل را مستقیماً از آن خارج کنید. با این حال ، شما می توانید نیروهایی را که هر عنصر تحت بارگذاری تجربه می کند ، خروجی کنید. از آنجا که استرس و استفاده بر اساس نیروی موجود در هر عنصر و خصوصیات مقطع و مواد آن محاسبه می شود ، به حداقل رساندن نیروهای تجربه شده توسط عناصر ، ذاتاً استرس را به حداقل می رساند. اگرچه این اطلاعات مستقیم در مورد عملکرد ساختاری یا خرابی احتمالی عناصر به شما نمی دهد ، اما می توانیم از اطلاعات نیرو به عنوان یک پروکسی برای عملکرد ساختاری در هنگام بهینه سازی استفاده کنیم.

برای دیدن نیروهای موجود در هر عنصر از مدل ، می توانیم از گره B-F-Forces استفاده کنیم که در منطقه "نتایج" نوار ابزار Karamba یافت می شود. این گره نیروهای محوری (N) ، چرخش/لحظه (M) و برشی (V) را در هر عنصر از مدل خروجی می کند. برای محاسبه حداکثر مقادیر هر نوع نیرو می توانیم از مؤلفه مرزهای ملخ برای محاسبه دامنه هر مجموعه از مقادیر و گره Dedomain برای استخراج حداقل و حداکثر دامنه استفاده کنیم. توجه داشته باشید که نیروهای محوری به عنوان مقادیر منفی برای نیروهای فشاری و مقادیر مثبت برای نیروهای کششی داده می شوند. بنابراین ، برای به حداقل رساندن نیروی محوری کلی ، معمولاً بیشترین تعداد (بالاترین نیروی کششی) و همچنین مقدار مطلق کمترین تعداد (بالاترین نیروی فشاری) را به حداقل می رساند.

سرانجام ، اگرچه نسخه رایگان Karamba به شما امکان نمی دهد مقادیر استرس و استفاده از هر عنصر را مستقیماً خروجی کنید ، می توانید بالاترین و کمترین مقادیر را به طور غیرمستقیم از گره نمای پرتو استخراج کنید. خروجی "افسانه T" این گره ، قسمت متن افسانه تولید شده برای رنگ های تجسم را به شما می دهد. بسته به خاصیتی که برای تجسم انتخاب کرده اید ، این متن مقادیر شدید نتایج نقشه برداری شده بر روی میله ها را به شما می دهد. در مورد ما ، افسانه طیف وسیعی از مقادیر استفاده را که در مدل دیده می شود ، می گوید.

مشکل این است که افسانه همچنین حاوی قطعات دیگری از متن غیر مرتبط با مقادیر واقعی ما است. با این حال ، می توانید به راحتی متن را فیلتر کرده و فقط مقادیر عددی را که به آنها علاقه مند هستیم نگه دارید. برای انجام این کار با استفاده از پایتون می توانید انجام دهیدیک گره پایتون جدید بسازید و این کد را وارد کنید:

این کد در یک سری از مقادیر در ورودی "X" قرار می گیرد و یک سری از مقادیر اعشاری را در خروجی "A" از هرگونه اطلاعات غیر عددی محروم می کند. برای کار کد اطمینان حاصل کنید که ورودی "X" روی "لیست دسترسی" تنظیم شده است. سپس می توانیم گره های ABS ، BND و Dedomain را مانند گذشته اعمال کنیم تا حداکثر استفاده از همه عناصر موجود در مدل را بدست آوریم. به عنوان یک متریک برای بهینه سازی ، ممکن است بخواهیم هدفی داشته باشیم که حداکثر استفاده را به حداقل برساند ، یا محدودیتی که این تعداد باید پایین تر از ضریب ایمنی انتخاب شده ما باشد (برای مثال 50).

امیدوارم این نسخه ی نمایشی درک اساسی در مورد چگونگی استفاده از افزونه Karamba برای انجام تجزیه و تحلیل ساختاری استاتیک یک مدل ، تجسم نتایج و استخراج یک سری معیارها برای استفاده در گردش کار طراحی تولید داشته باشد.

Karamba شامل بسیاری از ویژگی های دیگر است که بسته به ماهیت طراحی شما و نوع تحلیلی که می خواهید انجام دهید ممکن است مفید باشد. برای دیدن لیست کاملی از ویژگی ها می توانید از طریق کتابچه راهنمای کامل Karamba جستجو کنید یا نمونه ها و آموزش های موجود در وب سایت Karamba را طی کنید.