شبیه سازی حرکت کشتی در لایه یخ و آب به روش اس پی اچ در نرم افزار آباکوس

در این ویدئوی آموزشی به شبیه سازی حرکت کشتی در لایه یخ و آب به روش اس پی اچ در نرم افزار آباکوس پرداخته ایم. مدسازی شامل هندسه کشتی به صورت صلب بوده که به دلیل پیچیدگی در طراحی، به صورت یک پارت جداگانه به نرم افزار ایمپورت شده است. هندسه آب و یخ نیز به صورت یک پارت سالید طراحی شده اند که در واقع لایه رویی یخ و لایه زیرین آب می باشد. در شکل زیر می توانید نحوه قرارگیری اجزا در محیط اسمبلی را مشاهده نمائید.

کشتی یخ شکن به شکلی ساخته شده است تا بتواند یخ ها را بشکند و راه را برای دیگر کشتی ها باز کند. دماغه ی آن از آهنی با قطر زیاد ساخته می شود تا در مقابل یخ ها مقاومت خودش را از دست ندهد. در مناطق قطبی و یخی این کشتی ها را می توان دید که با قدرت یخ را می شکنند. یخ شکن هایی که معمولی محسوب می شوند با برخورد مستقیم با یخ هایی تا قطر ۱ متر به راحتی آن ها را از بین می برند ولی یخ شکن های قطبی که بزرگتر هستند به سمت جلو حرکت می کنند و با قرار گرفتن بر روی یخ ها و استفاده از وزن خود یخ هایی تا قطر ۶ متر را می شکنند و راه خود را باز می کنند

در این مثال کشتی به صورت صلب در نظر گرفته شده و از تغییر شکلهای آن صرف نظر شده است. لایه زیرین که از آب تشکیل شده است به صورت سیال و با تعریف معادله حالت و ویسکوزیته تعریف شده است. لایه رویی یا یخ ماده ترد یا بریتل بوده و برای اینکه در اثر عبور کشتی این لایه یخ شکسته شود باید از متریال مدل مناسب استفاده نمود که این متریال مدل در آباکوس و از طریق کد یا اصلاح متریال قابل دسترس می باشد. تحلیل به صورت دینامیکی بوده و برای آن از یک استپ اکسپلیسیت استفاده شده است. در این مساله برای استپ از یک زمان فرضی به دلیل بالا بودن زمان حل بهره برده شده است. تماس بین اجزا به صورت تماس کلی و با تعریف خواص تماسی لحاظ شده است. شرط مرزی مناسب نیز به کشتی و لایه آب و یخ اختصاص داده شده است. در این مساله هر اندازه المان ها ریزتر باشد، نتایج بدست آمده برای پارت یخ و آب بهتر خواهد بود اما باید توجه داشت که مساله نیاز به زمانی زیادی برای تحلیل دارد.

پس از اتمام آنالیز به خوبی می توان تمامی خروجی ها از قبیل شکسته شدن ذرات یخ و جدایش آنها، میکس شدن آب و یخ در اثر حرکت کشتی، جا به جایی ذرات، تنش و… را مشاهده نمود.در شکل های زیر تعدادی از نتایج این آنالیز نمایش داده شده است.    

برای خرید فایل ها روی گزینه زیر کلیک کنید.

هزینه تهیه فایل ویدئویی فارسی قدم به قدم به همراه فایل های نرم افزاری ۵۸۵۰۰ تومان می باشد.