شبیه سازی آتش سوزی در تیر بتنی تقویت شده به صورت سه بعدی در نرم افزار آباکوس

در این ویدئوی آموزشی به شبیه سازی آتش سوزی در تیر بتنی تقویت شده به صورت سه بعدی در نرم افزار آباکوس پرداخته ایم. مدل شامل تیر بتنی به صورت سالید و سه بعدی، میلگردهای طولی به صورت سالید و سه بعدی، و درنهایت خاموت ها به صورت سالید و سه بعدی می باشد. در شکل زیر نحوه قرارگیری اجزا در محیط اسمبلی نمایش داده شده است.

در مسائل حرارتی با سه نوع از روش های انتقال حرارت روبرو هستیم.

هدایت یا رسانش (Conduction) حرارتی در واقع انتقال گرما در یک ماده جامد ثابت  از طریق تماس فیزیکی است (ماده در مقیاس ماکروسکوپیک ثابت و بدون سرعت است، چون می‌دانیم ذرات در دمای بالای صفر مطلق ثابت نیستند و حرکت می‌کنند). گرمای منتقل شده از سطح یک بخاری برقی به یک کتری، مثالی از انتقال حرارت هدایتی است. بعضی از مواد انرژی گرمایی را سریع‌تر از بقیه منتقل می‌کنند.

جابجایی یا همرفت (Convection) گونه‌ای از انتقال گرما است که به واسطه‌ حرکت وضعی (ماکروسکوپیک) اجزای یک سیال اتفاق می‌افتد؛ مانند موتور یک خودرو که توسط آب سیستم خنک‌کننده خنک نگه داشته می‌شود. دو نوع از جابجایی وجود دارد: جابجایی آزاد و جابجایی اجباری. در جابجایی اجباری سیال از طریق پمپ یا فن جابجا می‌شود، مانند آنچه در سیستم خنک‌کننده خودرو اتفاق می‌افتد؛ در حالی‌ که در جابجایی آزاد اختلاف چگالی نیروی پیش‌برنده‌ انتقال حرارت است.

تابش(Radiation) نوعی دیگر از روش های انتقال گرماست که توسط امواج الکترومغناطیس صورت می گیرد.

در این مثال از دو روش اول برای مدلسازی آتش استفاده شده است. تحلیل دو مرحله ای بوده و ابتدا و بر اساس روش روتین از حل حرارتی سازه استفاده شده است، به این صورت که با تعریف رفتار حرارتی برای بتن و میلگردها، شرایط آتش در قالب روش جابجایی به سطح زیرین تیر اختصاص و نرم افزار با دریافت دمای حاصل از آتش اطلاعات دمایی را در گره ها ذخیره می نماید. در تحلیل دوم از نتایج حاصل از تحلیل اول استفاده و دماهای گرهی تبدیل به تنش مکانیکی می گردند. در تحلیل اول از استپ انتقال حرارت و در استپ دوم از استپ استاتیکی بهره برده شده است. شرایط مرزی و دمایی مناسب نیز برای هر دو تحلیل با توجه به ماهیت مساله اختصاص داده شده است. استفاده از مش بندی مناسب نیز در حصول نتایج صحیح تاثیر دارد.

پس از اتمام هر دو تحلیل، به خوبی می توان تمامی نتایج از قبیل دمای گرهی، تنش، کرنش،جابه جایی، نمودارهای تغییر دما و … را مشاهده نمود. در شکل های زیر تعدادی از نتایج این مدلسازی نمایش داده شده است.

برای خرید فایل ها روی گزینه قرمز رنگ زیر کلیک کنید.

هزینه تهیه فایل ویدئویی فارسی قدم به قدم به همراه فایل های نرم افزاری ۶۲۵۰۰ تومان می باشد.