SIMULIA ABAQUS 2021 YENİLİKLERİ
Bu blog yazısında, ilginç bulduğumuz bazı geliştirmeleri göstereceğiz. Yeni Abaqus sürümü için en önemli geliştirmeler vurgulanacaktır. Abaqus 2021’in sonraki sürümleri için daha fazla geliştirilme planlanıyor.
Malzeme Yönlerinin Bölgesel Dağılımını Tanımlama
Bu özellik, bir anizotropik malzeme için bölgesel malzeme yönlerinin (elyaf yönleri gibi) bir dağılımını tanımlamak için kullanılabilir. Ek olarak bu özellik, bölgesel malzeme yönü sonuçlarını bir çıktı veritabanından (*.sim) içe aktarmak için kullanılabilir.
Bu özellik ile kullanıcı, kompozit bir düzende (dağıtım özelliği aracılığıyla) değişen kalınlıkta bireysel katmanlar (yüzey veya katı elemanlar) atayabilir. Önceden, değişen kalınlıklar yalnızca tüm yerleşim kalınlığı için destekleniyordu. Bu geliştirme ile özellikle çok sayıda kattan oluşan yerleştirmeler için bileşik yerleştirme düzenleyicisinin performansını hızlandırması beklenmektedir. Yeni eklenen özelliğin bir detayı aşağıda Şekil 1’de verilmiştir. Tek tek katmanların kalınlığını bölgesel olarak değiştirme seçeneğini gösterir. Sağda, sonuç dosyalarında (örneğin enjeksiyon kalıplama yazılımından) okuma seçeneğinin vurgulanarak giriş bölümünden bir ayrıntı gösterilir. Artık Solidworks parça ve montaj dosyalarını doğrudan Abaqus / CAE içinde parçalar olarak içe aktarabilirsiniz.
Şekil 1: Anizotropik malzemelerde farklı kat kalınlıkları / malzeme yönleri atamak için yeni dağılım özelliği
Genel Temas İçin Küçük Kayma Formülasyonu (Standart)
Abaqus standart çözümünde genel temas için küçük kayma formülasyonu eklenmiştir. Bu tip formülasyonlar temas eden yüzeyler arasında sıkı sıkıya temas gibi belirli gereksinimler mevcut olduğunda temas problemlerinde hızlandırma sağlayabilir.
Bu yeni özelliğin bir detayı aşağıdaki Şekil 2’de verilmiştir:
Şekil 2: Genel Temas için küçük kayma formülasyonu (Standart)
Sac Metal Şekillendirme İçin Trim Hattı Simülasyonu (Standard/FD03)
Kullanıcı artık tek adımlı bir ters analiz gerçekleştirebilir. (Link)
Bu, deforme konfigürasyonundan başlayarak bir sac metal parçanın ilk şeklini elde etmeye izin verecektir. İlk konfigürasyonun (ilk parça şekli) uyması gereken bir referans yüzey de gereklidir. Bu işlevsellik, flanş açma uygulamaları için uygundur.
Bu tek adımlı ters analiz, katlanmamış geometrinin yanı sıra kesme çizgilerini tahmin etmeye odaklanır. Ek olarak, kullanıcı sac metal sürecini fiilen simüle etmeksizin stres / plastik gerinim sonuçlarına (orantılı yüklemeler için) ulaşabilir.
Bu prosedür yalnızca kabuk öğeleri için desteklenir ve anahtar sözcükler aracılığıyla ayarlanması gerekir.
LaRC05 Hasar Başlatma Kriteri
Polimer matris kompozitler için kullanılan LaRC05 hasar başlatma kriteri, WWF-II’nin bir parçası olarak mühendislik topluluğunun çabalarının bir ürünüdür. Bu çabaların felsefesi, başarısızlık kriterlerinin olabildiğince mikro ölçekte fiziği dikkate alması ve aynı zamanda lamina / laminat seviyesinde başarısızlık indeksleri sağlayabilmesidir. Bu nedenle, LaRC05 kriteri, daha küçük ölçeklerde faktörleri dikkate alırken, kompozit hasarı değerlendirmek için yüksek doğruluk sağlar. Bu kullanışlı kriter daha önce Abaqus kullanıcıları için bir kullanıcı alt programı olarak mevcuttu ve katı süreklilik unsurlarını desteklerdi. Abaqus katman hasar kriterlerinin geri kalanı, bunlar ister sadece işlem sonrası hata katmanları (yani ilk katman hata kriterleri) veya Hashin hasarı olsun, düzlem gerilme formülasyonları için uygulanmıştır (katı sürekli elemanlarla kullanılmamalıdır)
Abaqus’te yerleşik olarak bulunan bu yeni LaRC05, kullanıcıya üç boyutlu katı, düzlem gerilimi, kabuk, katı kabuk ve membran elemanları için gelişmiş bir hasar başlatma kriteri sağlar.
LaRC05 varsayılan öğelerle kullanıldığında, o zaman bir ilk katman hasar kriteri hareket eder (hasar gelişimi ile tamamen sonradan işleme ile birleştirilemez).
LaRC05, zenginleştirilmiş öğeler (XFEM) için desteklenir. Böyle bir durumda, bu kriter hasar evrimi ile birleştirilebilir.
Bu hasar başlatma kriteri yalnızca anahtar kelimeler aracılığıyla desteklenir (bkz. Şekil 3).
Şekil 3: Kompozit analizi için LaRC05 hasar kriteri tanımı
LaRC05 hakkında daha fazla bilgi belgelerde bulunabilir. (Link)
XFEM Doğruluğu Ve Sağlamlık Geliştirmeleri
XFEM’in doğruluğunu ve sağlamlığını iyileştirmek için önemli çaba harcanmıştır. 2B’de çatlak yayılmasını tahmin etmek ve kararsız çatlak büyümesini ele almak için iyileştirmeler yapılmıştır.
En değerli iyileştirmenin zenginleştirme bölgelerindeki çatlakların tedavisi olduğu söylenir.
Bu, aşağıdaki Şekil 4’te grafiksel olarak gösterilmiştir.
Geçmişte, zenginleştirilmiş tek bir bölgede yalnızca bir çatlağın başlamasına izin veriliyordu. Önceden var olan tüm çatlaklar zenginleştirilmiş bölgenin sınırları boyunca yayılıncaya kadar ek çatlaklar çekirdeklenmeyecekti.
Birkaç çatlak sırayla çekirdeklenecek olsaydı, çok sayıda zenginleştirilmiş bölgenin tanımlanması gerekirdi. Bu, Şekil 4’ün sol tarafında grafiksel olarak gösterilmiştir. Geçmişte çatlakların bu şekilde işlenmesi, özellikle farklı katlarda birden fazla çatlak beklendiği durumlarda, ön işleme sürelerinin önemini arttırmıştır.
Abaqus 2021’de çatlak çekirdeklenmesi / yayılması farklı şekilde işlenir. Bu, Şekil 4’ün sağ tarafında gösterilmektedir.
Spesifik olarak, bir zenginleştirme bölgesi içinde, yeni çatlaklar önceden var olan veya aktif çatlaklardan bağımsız olarak çekirdeklenebilir. Çatlak çekirdeklenmeleri için aday bölgelerin, aktif çatlak ucundan yalnızca belirli bir yarıçapın dışında olması gerekir. Bu yarıçap, esasen aktif bir çatlak etrafındaki bir çatlak başlatma bastırma bölgesini tanımlar ve değiştirilebilir.
Şekil 4: Tek zenginleştirme bölgesinde XFEM’de çoklu çatlaklar
Diğer İyileştirmeler:
CAE:
Abaqus/CAE için SOLIDWORKS İlişkili Arayüzü için :
Çok gövdeli bir parçanın her gövdesini Abaqus/CAE’de ayrı bir parça olarak dışa aktarmayı seçebilirsiniz.
Abaqus/CAE’ye dışa aktarılan parçalarda tüm bölge sınırlarını korumayı seçebilirsiniz.
Abaqus / CAE, modeli güncellerken SOLIDWORKS’teki mevcut montaj konfigürasyonunu dikkate alır.
Düğüm tabanlı alt modelleme için, yalnızca alt model sınır koşulunda kesişme belirtebilirsiniz, böylece Abaqus, global modelin öğelerinin bölgesinin dışında kaldığı bulunan yönlendirilmiş düğümleri göz ardı eder.
Analiz Prosedürleri:
Çoklu doğrusal olmayan yük durumu analizi
Modal geçici ve kararlı durum dinamik prosedürlerinde ikincil temel hareket
Abaqus/Standard’da sac metal şekillendirme için trim hattı simülasyonu
Windows’ta AMS eigensolver’ın yeni GPU hızlandırması
Yinelemeli doğrusal denklem çözücü geliştirmeleri
Analiz teknikleri
Geçici dinamik analizde birleşik hassasiyetler
Geliştirmeleri içe aktarma
Sıralı bir analizde harici alanları içe aktarma
Abaqus/CAE’de optimizasyon geliştirmeleri
Euler analizleri için gelişmiş iletişim formülasyonu
Katmanlı imalat için özel amaçlı teknikler
Malzemeler
Kısa lif takviyeli kompozitlerin gelişmiş modellemesi
Kullanıcı malzemeleriyle bağlantılı olarak kabuk elemanı enine kesme sertliğinin kullanıcı kontrolü
LaRC05 ve Hosford-Coulomb hasar başlatma kriterleri
Metalurjik faz dönüşümü
Abaqus/CAE’de malzeme geliştirmeleri
Elemanlar
Kafesli kompozit kiriş enine kesit geliştirmeleri
Genel kiriş bölümlerinde iyileştirmeler
C3D10 eleman distorsiyon kontrolü
Katı elemanlarla kompozit modellemede geliştirmeler.
Temas ve Kısıtlamalar
Abaqus/Explicit’te genel iletişim için geliştirilmiş sert temas
Sonuç verilerini bir çıktı veritabanı dosyasından içe aktararak başlangıç koşullarını tanımlama
Bağlantıları dağıtmak için gelişmiş dönme kısıtlaması
Varsayılan açı eşikleri ile gelişen özellik kenar kriterleri
Abaqus/CAE’de genel temas için geliştirmeler
Abaqus/CAE’de mekanik temas özellikleri için geliştirmeler