دوره آموزش پیشرفته جامدات انسیس به طور کامل در مورد ماژول Static Structural صحبت خواهد شد. Static Structural در نرم‌افزار Ansys، یکی از ماژول‌های تحلیل سازه‌ای است. که برای تحلیل رفتار سازه‌های استاتیکی در شرایط بارگذاری ثابت (Static Loading) استفاده میشود. طراحی شده است. در این پکیج دوره آموزش پیشرفته جامدات انسیس به فراگیری مسائل مهمی از جمله تحلیل چندمرحلهای بارگذاری نیرو، ساده سازی با SUBTRACKING، تحلیل کولرها با steady state thermal، تحلیل پارامتریک، تحلیل ضربه قوچ بر تیغه های فن دوار پرداخته‌ایم.
دوره آموزش پیشرفته جامدات انسیس
در دروه آموزش مقدماتی جامدات انسیس به فراگیری مسائل مهمی از جمله تغییر شکل ورق دو سرگیردار با بررسی تمرکز تنش و بدون تمرکز تنش، تغییر شکل و بررسی تنش های مکانیکی تیر یک سرگیردار پرداخته‌ایم. همچنین تغییر شکل رینگ لاستیکی ورزشی با مواد الاستیکی، نیروی متغیر با زمان، کشش عمیق ورق با تامپون، تغییر شکل خرپا و نحوه عملکرد آن، تماس دو جسم با اتصال جوشی و اصطکاکی نیز از اهداف این پکیج میباشد. علاوه بر آن آنالیز مودال دکل مخابراتی، تغییر شکل اجسام دوار تحت اثر نیرو، پاسخ میز تحریر بر اثر نیرو با نقطه مجازی، تغییر شکل بیل مکانیکی و مونتاژ قطعات در محیط انسیس نیز در این پکیج آموزش داده شده‌است.
دروه آموزش مقدماتی جامدات انسیس
در این پکیج به آموزش و فراگیری موضوعاتی از جمله جوشش،تشعشع خورشیدی، تابع نویسی، المان بندی مثلثی پرداخته‌ایم.
همچنین به قیدگذاری، چندفازی و فراگیری مدلهای چندفازی، بهینه سازی ژنتیک و بحث پیرامون نمودار بهینه سازی پارتو، تابع نویسی، صفحات متحرک روی سیال ثابت میپردازیم.
دوره آموزشی پیشرفته انسیس فلوئنت
در این پکیج به آموزش و فراگیری موضوعاتی از جمله احتراق گاز طبیعی، احتراق با بررسی PDF سوخت و معادله CHEMKIN، احتراق سوخت مایع، کاویتاسیون و حبابهای مخرب، تحلیل گذرای پرشدن مخزن با سیال آب با توجه به پر بودن اولیه آن با هوا پرداخته‌ایم.
همچنین آکوستیک و میزان سر و صدای حول یک منبع تولید کننده صدا، کوپل مسائل سیالاتی و جامداتی FSI، انجماد و یخ زدگی سیال درون سردخانه، بررسی DPM و ذرات اسپری شده درون یک محیط، بررسی فیلتراسیون یا PROSIVITY را بررسی کرده‌ایم.
دوره کاربردی انسیس فلوئنت آدرصنعت
دوره آموزش مقدماتی انسیس فلوئنت - پکیج آموزشی مقدماتی انسیس فلوئنت
دوره آموزش مقدماتی انسیس فلوئنت انسیس فلوئنت (پکیج مقدماتی انسیس فلوئنت) را به جهت یادگیری و تسلط بر نرم افزار جهت مهندسان مکانیک ارائه نموده است.
سرفصل های آموزشی این دوره شامل:
تولید هندسه در نرم افزارDesign Modeling
تولید شبکه به کمک نرم افزار ANSYS Meshing
وارد نمودن هندسه از نرم افزار های دیگر
شبیه سازی جریان آرام در لوله
شبیه سازی جریان مغشوش در لوله
شبیه سازی جریان در یک مبدل حرارتی
اصلاح و تغییر خواص مواد
بررسی انواع شرایط مرزی و حلگرها
استخراج نتایج به کمک نرم افزار CFD-POST و تابع نویسی مقدماتی در CFD- POST
شبیه سازی جریان در یک ایرفویل
شبیه سازی جریان در یک لوله سه بعدی
انواع روش های کوپل سرعت ـ فشار (SIMPLE, SIMPLER, SIMPLEC, PISO, Coupled)
بحث در رابطه با عدد CFL و ضرایب under-relaxation
بررسی جریان های in viscid & viscous
بررسی پدیده انتقال حرارت conduction & convection
تولید شبکه در ماژول Ansys meshing
بحث درباره verification و validation و نتایج خروجی
(Mesh adaption, grid independency …)
بحث درباره boundary conditions (مقدماتی)
بحث درباره monitoring پارامترها در طول روند تحلیل
بحث در مورد صفحات مجازی
بحث در مورد هندسه های Symmetry & axisymmetric
بررسی طراحی اجسام سه بعدی سخت و پیچیده و Piping
شبیه سازی جریان حول سیلندر
شبیه سازی جریان برای مبدل های حرارتی صفحه تخت
شبکه بندی و مش ریزی هندسه با استفاده از صفحات مجازی
شبیه سازی جریان برای مبدل های حرارتی با آرایش مثلثی و مربعی
دوره آموزش مقدماتی انسیس فلوئنت
هدف از بررسی این تحلیل جریان در کانال آشنایی با اصول طراحی شکل هندسی در Design modeler بوده و همچنین به بررسی المان بندی مقدماتی و تعیین اندازه المان شکل هندسی کانال می باشیم و در نهایت برا تحلیل مسئله به تعیین توابع حاکم بر حل مسئله و شرایط مرزی و تحلیل اولیه نتایج بدست آمده از تحلیل می پردازیم.
هندسه کانال افقی- تحلیل فلوئنت جریان در کانال - آدر صنعت
جریان سیال آب روی سیلندری افقی که در کانالی قرار دارد در این قسمت بررسی می گردد. زمانی که سیال به سیلندری افقی برخورد می نماید در پشت سیلندر گردابه هایی تشکیل شده که خود باعث افزایش اغتشاش و افزایش اصطکاک بین سیال می گردد که جهت و میزان سرعت سیال برخوردی بسیار حائز اهمیت می باشد.
گروه فنی مهندسی آدر صنعت در این قسمت به بررسی تحلیل جریان روی سیلندر با انسیس فلوئنت در طراحی هندسه سیلندر در محیط design modeler و آشنایی بیشتر با ابزارهای محیط ترسیم شکل هندسی می شویم.
همچنین از تکنیک های بیشتر از المان بندی هندسه و Sizing & face meshing و تعیین توابع اغتشاشی و انرژی و شرایط مرزی و تحلیل مسئله اغتشاشی با معادله اغتشاشی می پردازیم و در نهایت به بررسی تحلیل نتایج بدست آمده از تحلیل و نتایج خروجی حل مسئله می پردازیم.
جریان روی سیلندر
شبیه سازی جریان روی ایرفویل با استاندارد NACA در انسیس فلوئنت - آدر صنعت
استفاده از ایرفویل ها در صنعت امروزه بسیار گسترش یافته و در صنعت هوافضا جایگاه به ویژه خاصی برخوردار می باشد. همانطور که استفاده از ایرفویل ها میزان لیفت هندسه را افزایش می دهد میزان درگ و افت فشار را روی ایرفویل افزایش داده و در این قسمت به بررسی طراحی هندسه ایرفویل و المان بندی هندسه و منظم کردن المان¬ها و تعیین شرایط مرزی برای ورودی و خروجی محیط اطراف ایرفویل و تحلیل نتایج جدایش سیال با استفاده از کانتور و خطوط جریان می پردازیم.
شبیه سازی جریان روی ایرفویل با استاندارد NACA
در این قسمت به شبیه سازی جریان روی ایرفویل با استاندارد NACA در انسیس فلوئنت و تحلیل نتایج جدایش سیال با استفاده از کانتور و خطوط جریان می پردازیم.
در صنعت یکی از محصولاتی که امروزه استفاده بسیار زیادی میگردد میباشد که به جهت کنترل تنش های حرارتی در مسیر خطوط انتقال سیال به جهت کنترل تنش های می باشد . پس از این که نحوه مدل سازی در نرم افزار انسیس ورک بنچ را فرا گرفتیم به سراغ قسمت دیگر مدل سازی می رویم.
امروزه در صنعت استفاده از تجهیزات مبادله کن های حرارتی جهت افزایش راندمان سیکل حرارتی افزایش یافته است. در این جلسه گروه فنی مهندسی آدر صنعت به بررسی و طراحی هندسه مبدل حرارتی و المان بندی هندسه و ایجاد Add frozen و المان¬ریزی quadratically جهت تحلیل هرچه بهتر مسئله و تعیین توابع اغتشاشی و انرژی و شرایط مرزی حرارتی و تعیین توابع حلگر و کوپل توابع و تحلیل مسئله و نتیجه¬گیری از نتایج حاصله می پردازیم.
تحلیل مبدل حرارتی صفحه ای با انسیس فلوئنت
استفاده از Piping در صنعت بسیار رایج شده و جهت حصول از افت فشار و میزان عملکرد پایپینگ قبل از تاسیس به بررسی و شبیه سازی Piping در محیط شبیه ساز می باشد لذا در این قسمت به چگونگی وارد نمودن هندسه از مجموعه نرم افزارهای CAD به منظور ترسیم اشکال هندسی پیچیده در محیط CAD می پردازیم و پس از آن به المان بندی هندسه پایپینگ و تنظیم سخت افزار حلگر و تنظیم شرایط مرزی و توابع حاکم و ضرایب همگرایی و تحلیل مسئله و بررسی بردار جریان و فشار وارده بر پایپینگ و نتایج خروجی می پردازیم.
گروه فنی مهندسی آدر صنعت در این قسمت از آموزش به شبیه سازی پایپینگ در انسیس فلوئنت با بررسی هندسه و المان بندی و تحلیل نتایج مجمعه لوله های پایپینگ می پردازد.
شبیه سازی پایپینگ در انسیسشبیه سازی پایپینگ
شبیه سازی و تابع نویسی مبدل حرارتی rib groove در انسیس فلوئنت - آدر صنعت
در صنعت جهت افزایش راندمان حرارتی و استفاده از تجهیزات با ابعاد کوچکتر و عملکرد بالاتر از مبدل های حرارتی صفحه¬ای Rib & groove استفاده می کنند. در این قسمت از آموزش به بررسی و طراحی هندسه و استفاده از برش هندسه برای المان منظم و تعیین شرایط مرزی مناسب و تحلیل مسئله و تابع نویسی مسئله در محیط CFD-Post برای شار حرارتی و ... جهت بررسی توابعی که به صورت پیش فرض در نرم افزار وجود ندارد می پردازیم.
گروه فنی مهندسی آدر صنعت در این قسمت از آموزش به بررسی و به شبیه سازی و تابع نویسی مبدل حرارتی rib groove در انسیس و تعیین شرایط مرزی و تحلیل مسئله و تابع نویسی در CFD-Post برای انواع پارامترها می پردازیم.
شبیه سازی و تابع نویسی مبدل حرارتی rib groove
شبیه سازی سیمتریک Symmetry در انسیس فلوئنت - آدر صنعت
استفاده از نرم افزارهای تحلیل جهت تحلیل مسائل تحلیلی امروز گسترش بسیار زیادی کرده و با المان ریزی تحلیل مسئله مدت زمانی جهت تحلیل مسئله دربر خواهد داشت، لذا با استفاده از تکنیک Symmetry شکل هندسی دو قسمت شده و المان ریزی برای تحلیل به نصف تقلیل یافته و مدت زمان تحلیل مسئله نصف و سرعت تحلیل دو برابر می-گردد. در این قسمت آموزش به بررسی و طراحی هندسه مبدل حرارتی chevron و المان بندی هندسه و تعیین شرایط مرزی سیستم و تعیین دستور symmetry و تحلیل مسئله و دریافت نتایج حاصل از حل و تابع نویسی می پردازیم.
آدر صنعت در این آموزش به بررسی هندسه مبدل حرارتی chevron و المان بندی و تعیین شرایط مرزی و شبیه سازی سیمتریک Symmetry در انسیس فلوئنت و تابع نویسی می پردازیم.
شبیه سازی سیمتریک Symmetry
در صنعت یکی از محصولاتی که امروزه استفاده بسیار زیادی میگردد شیر انبساطی می¬باشد که به جهت کنترل تنش های حرارتی در مسیر خطوط انتقال سیال به جهت کنترل تنش های می باشد . پس از این که نحوه مدل سازی در نرم افزار انسیس ورک بنچ را فرا گرفتیم به سراغ قسمت دیگر مدل سازی می رویم.
گاها ما مجبور به استفاده از مدل های آماده برای شبیه سازی خود هستیم، اما با توجه به این که این مدل ها برای شبیه سازی های سی اف دی ایجاد نشده اند، استفاده از آن ها میتواند موج کاهش کیفیت شبکه شود و یا این که خیلی از بخش های یک هندسه تاثیر زیادی بر روی رفتار جریان نداشته و با حذف کردن این بخش ها میتوان هزینه محاسباتی شبیه سازی را کاهش داد.
این مسائل را نیز به صورت کامل در دوره آموزش انسیس فلوئنت فراخواهید گرفت.در این قسمت آموزش به بررسی چگونگی ترسیم و تحلیل یه مدل دوبعدی به جای مدل سه بعدی به جهت کوتاه کردن مدت زمان تحلیل مسئله و افزایش سرعت تحلیل می پردازیم. در این قسمت به آموزش طراحی شکل هندسی دو بعدی و سه بعدی برای expansion valve و المان بندی دو هندسه و تعیین شرایط مرزی مناسب و تحلیل نتایج و بررسی و مقایسه نتایج حاصل شده از تحلیل می پردازیم.
اکسیمتری کردن تحلیل شیر انبساطی با انسیس فلوئنت
بررسی استقلال حل از شبکه در انسیس فلوئنت - آدر صنعت
در نرم افزارهای تحلیلی تعداد المان های مش به جهت بهینه بودن تعداد المان ها به لحاظ تحلیل مسئله براساس پارامتر خروجی می پردازیم. در استقلال از شبکه تعداد المانی بهینه می باشد که بعد از آن تعداد المان مش تغییری در روند پارامتر خروجی مشاهده نگردد. از سویی در این قسمت به بررسی ترسیم هندسه و المان بندی و تعیین شرایط مرزی و تعیین توابع حاک بر حل مسئله و تعیین ضرایب مناسب همگرایی و تعیین تابع خروجی برای ضریب انتقال حرارت و مقایسه نرخ تغییرات ضریب انتقال حرارت جابه¬جایی برحسب تعداد المان مش می پردازیم.
گروه فنی مهندسی آدر صنعت به بررسی استقلال حل از شبکه در انسیس فلوئنت برای تعداد المان بهینه می پردازد که بعد از آن چه تعداد المان مش تغییری در روند پارامتر خروجی مشاهده نگردد.
بررسی استقلال حل از شبکه
مبدل های حرارتی و یا heat sink معمولاً در خنک کاری قطعات الکترونیکی که می بایست شار حرارتی به مقدار زیادی منتقل شوند، استفاده میشود. در اغلب کاربرد های خنک کاری قطعات الکترونیکی، واسطه انتقال حرارت هوا است که طبق نگاه مهندسی انتقال حرارت جابجایی اجباری به جابجایی طبیعی ترجیح داده میشود.
به منظور کاهش مصرف انرژی و افزایش قابلیت اعتماد انتقال حرارت جابجایی طبیعی انتخابی صحیح تر است کما اینکه در مواردی که انتقال حرارت از یک سطح معین کوچک به فضای بزرگ تر مورد نیاز است از وسایلی همچون لوله های حرارتی و منتشر کننده ها استفاده می شود.
در این قسمت به بررسی و آموزش ترسیم هندسه و بخش بندی هندسه برای المان بندی بهتر مسئله و المان بندی هندسه و تعیین شرایط مرزی مناسب برای حل و تعیین کانتور سرعت سیال برای انیمیشن تغییرات سرعت سیال برحسب زمان و تحلیل مسئله و دریافت انیمیشن مربوط به نرخ تغییرات سرعت سیال می باشد.
تحلیلTransient مبدل حرارتی در انسیس فلوئنت
تحلیل transient مبدل حرارتی با آرایش مربعی در انسیس فلوئنت
مبدل حرارتی یک قطعه فلزی از جنس فلزهایی با رسانایی گرمایی بالا مثل مس و آلومینیوم است که روی پردازنده ها یا چیپست هایی مانند مادربرد یا هر چیز دیگری که در اثر پردازش اطلاعات گرما تولید می کند قرار داده میشود تا سطح تماس پردازنده و چیپست را با محیط اطراف بیشتر کند .
معمولا بدنه هیتسینک ها پره دار بوده تا سطح تماس آن با محیط بیشتر شود. در کل وظیفه Heat sink تبادل حرارت یا دفع گرما می باشد. حال جهت بررسی و تحلیل مسئله در این قسمت به آموزش ترسیم هندسه و بخش بندی هندسه برای المان بندی بهتر مسئله و المان بندی هندسه و تعیین شرایط مرزی مناسب برای حل و تعیین کانتور سرعت سیال برای انیمیشن تغییرات سرعت سیال برحسب زمان و تحلیل مسئله و دریافت فیلم مربوط به نرخ تغییرات سرعت سیال می پردازیم.
تحلیلTransient مبدل حرارتی با آرایش مثلثی در انسیس فلوئنت
در جلسه اول به بررسی جابه جایی آزاد سیال هوا یا همان جوشش براساس جذب حرارت از یک منبع حرارتی در محیط انسیس فلوئنت می پردازیم.
به انتقال حرارتی که همزمان با حرکت سیال اتفاق می‌افتد، انتقال حرارت به روش جابجایی (Convection Heat Transfer) گفته میشود. بسته به نوع فرآیند صورت گرفته، جابجایی حرارتی به دو دسته آزاد و اجباری تقسیم میشود.
جابه جایی آزاد سیال هوا(جوشش) در انسیس فلوئنت
مبادله حرارت صورت گرفته بین بدن و محیط اطراف در قالب انتقال حرارت جابجایی آزاد اتفاق می‌افتد. در جابجایی آزاد، انرژی منتقل شده ناشی از عواملی طبیعی همچون نیروی ارشمیدس است.
اما در جابجایی اجباری نیروهای خارجی مثل پمپ یا فن منجر به حرکت سیال میشود. در این جلسه به طراحی شکل هندسی در محیط design modeler والمان بندی شکل هندسی و منظم کردن المان ها و تعیین توابع حاکم بر حل مسئله و شرایط مرزی سیستم و تعیین خواص مکانیکی هوا جهت جابهجایی آزاد و در گام نهایی به بررسی حل مسئله و تحلیل نتایج حاصله میپردازیم.
تابش» (Radiation) عبارت است از انتقال حرارتی که از طریق امواج الکترومغناطیسی صورت می‌گیرد. از آنجایی که این امواج با سرعت نور منتقل می‌شوند، بنابراین سرعت انتقال انرژی در این حالت نیز برابر با سرعت نور است.
شاید به همین دلیل است که دستگاه مایکروویو غذا را با سرعت نور گرم میکند چرا که مکانیزم آن مبتنی بر انتقال حرارت تشعشعی است. همانطور که در شکل مشخص شده، انتقال امواج حرارتی در طول موج بین ۱-۱۰ تا ۱۰۲ اتفاق می‌افتد.
علت اصلی انتقال حرارت به روش تشعشع، حرکات دورانی و ارتعاشی مولکول‌ها، اتم‌ها و الکترون‌ها است. در حقیقت مقدار دما برآیند این تحرکات را نشان میدهد. از این رو افزایش دما باعث افزایش نرخ انتقال حرارت تابشی میشود.
مفهومی که آن را با عنوان نور می‌شناسیم در حقیقت بخش مرئی از طیف الکترومغناطیسی است. شکل بالا نشان میدهد که طول موج نوری زیر مجموعه طول موج حرارتی است. انتقال حرارت تشعشعی، پدیده‌ای حجمی است. البته برای اجسام ماتی همچون فلزات، تابش به صورت سطحی اتفاق می‌افتد.
شبیه سازی تشعشع برای خنک کننده ها
در این قسمت قصد بررسی تشعشع ترسیم شکل هندسی قطعه و نامگذاری صفحات و المان بندی هندسه و منظم کردن المانها تعیین ضرایب مربوط به تشعشع و تحلیل مسئله به دو روش P1 & DO و مقایسه نتایج و بررسی دقت حل مسئله برای دو حالت تشعشع را داریم.
بزرگترین ستاره نزدیک به زمین خورشید است. نور خوشید نیز گستره ای از فرکانس هاس نور سفید است که بر زمین می تابد.تابش خورشیدی، تابش الکترومغناطیسی، از جمله اشعه ایکس، اشعه ماوراء بنفش و اشعه مادون قرمز، و انتشار رادیو و همچنین نور مرئی، ناشی از خورشید است.
حال در این قسمت به بررسی ترسیم شکل هندسی قطعه و نامگذاری صفحات و المان بندی هندسه و منظم کردن المانها و همچنین به بررسی تنظیم شرایط مربوط به تشعشع برای انرژی خورشیدی با توجه به قرارگیری زاویه تابش خورشید و ساعت و دقیقه تابش و محل جذب تابش خورشید بر روی کره زمین و تحلیل مسئله و بررسی نتایج حاصله از تحلیل به جهت بررسی مقدار جذب انرژی خورشیدی با توجه به میزان ضرایب جذب و گذر و بازتاب در محیط نرم افزار می باشد میپردازیم
تشعشع انرژی خورشیدی در انسیس فلوئنت - آدر صنعت
تابع نویسی پیشرفته در محیط CFD-Post برای پایپینگ در انسیس فلوئنت
تابع نویسی یکی از رایج ترین کارهایی است که یک مهندس طراح میتواند جهت محاسبه و تحلیل پارامترهای مکانیکی برای مسئلهای استفاده کند.
گاها در مسائل توابعی استفاده میگردد که به صورت پیشفرض در نرم افزار وجود ندارد، لذا از تابع نویسی در محیط CFD-Post برای تحلیل هرچه بهتر مسئله و بررسی و مقایسه با سایر توابع موجود جهت تحلیل قوی تر استفاده مینمائیم. در این جلسه گروه فنی مهندسی آدر صنعت به جهت حساسیتی که این پارامترها و توابع دارد بر خود لازم دانست که این فیلم آموزشی را به جهت فراگیری عزیزان و مهندسان ارائه نماید.
تابع نویسی پیشرفته در محیط CFD-Post برای پایپینگ در انسیس فلوئنت
در این جلسه به بررسی طراحی شکل هندسی مسئله و المان بندی شکل هندسی و تعیین شرایط مرزی سیستم و حل مسئله و تابع نویسی و تعیین توابع به عنوان توابع خروجی حل مسئله میپردازیم.
بررسی قیدگذاری constraints هندسه و المان بندی مثلثی در انسیس فلوئنت - آدر صنعت
در المان ریزی هندسه های پیچیده مجبوریم که از المان های مثلثی استفاده کنیم لذا در این جلسه به بررسی و طراحی هندسه و اصول قیدگذاری بر هندسه مسئله و المان بندی مثلثی و استفاده از تکنیک های المان ریزی و تحلیل و حل مسئله میپردازیم.
در تحلیل مسائل گاها لازم است که برای شکل هندسی قیدهایی به جهت هماهنگ بودن تمام ساختار هندسه وارد نمائیم. به همین دلیل گروه فنی مهندسی آدر صنعت بر خود لازم دانست با هدف کسترش دانش این مجموعه از فیلم و آموزش را ارائه نماید تا مهندسان عزیز از صفر تا صد با چگونگی قیدگذاری آشنا شوند.
از طرفی المان بندی هندسه همیشه به صورت مربعی امکان پذیر نیست و در بعضی اوقات نیاز به تولید المان مثلثی می باشیم که در این فیلم آموزش داده شده است.
بررسی قیدگذاری constraints هندسه و المان بندی مثلثی
شبیه سازی جریان چندفازی multiphase در انسیس فلوئنت - آدر صنعت
امروزه جریان های دو فازی و چند فازی با اهمیتی روز افزون در گستره ی وسیعی از سیستم های مهندسی شامل طراحی بهینه و اجرای ایمن عملیات ها همراه هستند. در اصطلاح به دو یا چند فاز مخلوط شدنی و یا مخلوط نشدنی چند فازی گفته می شود.
البته این به معنی محدود بودن این پدیده به فناوری صنعتی مدرن نیست و جریان های چند فازی را می توان در سیستم های بیولوژیکی و پدیده¬های طبیعی نیز مشاهده نمود. در این قسمت به آموزش جریان های چند فازی VOF-Eul-Mix می پردازیم.
برخی از مهم ترین کاربردهای این نوع جریان ها به صورت زیر دسته بندی شده اند: سیستم های نیروگاهی: رآکتورهای هسته ای آب تحت فشار، بویلر و اواپراتور نیروگاه¬ها، ژنراتورهای MHD، موتورهای احتراق داخلی، موتورهای جت، موشک های با پیشرانه جامد یا مایع و غیره.
شبیه سازی جریان چندفازی multiphase
شبیه سازی جریان چند فازی VOF در انسیس فلوئنت - آدر صنعت
برای بیان مسائل چند فازی نیز همانند دیگر مسائل، روش‌های تجربی، تحلیلی و عددی بکار گرفته می‌شوند اما مسائل چند فازی برای مدلسازی جهت حل عددی، مشکلات را دارند که بررسی آن ها را حائز اهمیت می کند. از جمله مشکلات موجود در این مسائل، وجود سطح مشترک بین چند فاز میباشد.
این سطح مشترک سبب ناپیوستگی در کمیت‌های موجود در مرز مشترک میشود. این ناپیوستگی ها مدلسازی و اعمال شرایط مرزی در این مرزها را سخت و پیچیده میکند. در این قسمت گروه فنی مهندسی آدر صنعت به آموزش شبیه سازی جریان چند فازی VOF در انسیس فلوئنت که همان جریان چند فازی Volume of fluid است می پردازد.
شبیه سازی جریان چند فازی VOF
در این قسمت به بررسی المان بندی هندسه و تعیین شرایط مرزی و عیب یابی در قسمت تحلیل و نتیجه گیری و بررسی خطوط جریان سیال می¬پردازیم.
تحلیل چندگانه چندفازی و سیمتری و تشعشع و انرژی خورشیدی و DPM در انسیس فلوئنت
تجهیزات نفتی مورد استفاده در صنعت بعضا دارای شرایط محیطی و مکانیکی کامل از شرایط مرزی می باشد. اگر شیر اطمینانی روی بویلری که در زیر آفتاب می باشد در نظر داشته باشیم این تجهیز به صورت همزمان دارای شرایط مرزی چند فازی و تشعشع و سولار و همچنین ذرات معلق می باشد.
در این قسمت گروه فنی مهندسی آدر صنعت در یک گامی مهم به بررسی یک مسئله با چند گام مهم و اساسی به بررسی یک مسئله چندگانه با موضوعات چندگانه ای که امروزه بیشتر مهندسان با تحلیل چندگانه چندفازی و سیمتری و تشعشع و انرژی خورشیدی و DPM در انسیس فلوئنت می پردازد.
تحلیل چندگانه چندفازی و سیمتری و تشعشع و انرژی خورشیدی و DPM در انسیس فلوئنت
بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک برای کانال با دندانه های ذوزنقه در انسیس فلوئنت - آدر صنعت
الگوریتم ژنتیک (GA | Genetic Algorithms)، خانواده‌ای از «مدلهای محاسباتی» (Computational Models) است که از مفهوم «تکامل» (Evolution) الهام گرفته شده‌اند. این دسته از الگوریتم‌ها، «جواب‌های محتمل» (Potential Solutions) یا «جواب‌های کاندید» (Candidate Solutions) و یا «فرضیه‌های محتمل» (Possible Hypothesis) برای یک مسأله خاص را در یک ساختار داده‌ای «کروموزوم مانند» (Chromosome-like) کدبندی می‌کنند.
الگوریتم ژنتیک از طریق اعمال «عملگرهای بازترکیب» (Recombination Operators) روی ساختارهای داده‌ای کروموزوم مانند، اطلاعات حیاتی ذخیره شده در این ساختارهای داده‌ای را حفظ میکند.
بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک
در این قسمت از آموزش به طراحی هندسه و المان بندی هندسه و ایجاد برش روی هندسه برای نظم المان بندی و تعیین شرایط مرزی سیستم و تابع نویسی جهت بهینه سازی و تعیین پارامترهای ورودی و خروجی و تعیین بیشینه و کمینه پارامترها میپردازیم.
بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک برای هیتر با دندانه های مربعی در انسیس فلوئنت - آدر صنعت
پیاده‌سازی الگوریتم ژنتیک، معمولا با تولید جمعیتی از کروموزوم‌ها (جمعیت اولیه از کروموزوم‌ها در الگوریتم‌های ژنتیک، معمولا تصادفی تولید میشود و مقید به حد بالا و پایین متغیرهای مسأله هستند) آغاز میشود.
در مرحله بعد، ساختارهای داده‌ای تولید شده (کروموزوم‌ها) «ارزیابی» (Evaluate) می‌شوند و کروموزوم‌هایی که به شکل بهتری میتوانند «جواب بهینه» (Optimal Solution) مسأله مورد نظر (هدف) را نمایش دهند، شانس بیشتری برای «تولید مثل» (Reproduction) نسبت به جواب‌های ضعیف‌تر پیدا می‌کنند. به عبارت دیگر، فرصت‌های تولید مثل بیشتری به این دسته از کروموزوم‌ها اختصاص داده میشود. میزان «خوب بودن» (Goodness) یک جواب، معمولا نسبت به جمعیت جواب‌های کاندید فعلی سنجیده میشود.
بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک برای هیتر با دندانه های مربعی در انسیس فلوئنت - آدر صنعت
در این قسمت به طراحی هندسه و المان بندی هندسه و ایجاد برش روی هندسه برای نظم المان بندی تعیین شرایط مرزی سیستم و تابع نویسی جهت بهینه سازی تعیین پارامترهای ورودی و خروجی و تعیین بیشینه و کمینه پارامترها بررسی بهینه سازی و نتایج حاصله از بهینه سازی میپردازیم.
نرم‌افزار Ansys Fluent به عنوان یکی از مهم‌ترین و قدرتمندترین نرم‌افزار‌های حوزه شبیه‌سازی سیالاتی شناخته میشود. اگرچه این نرم‌افزار طیف وسیعی از قابلیت‌ها و ابزارهای مختلف را در اختیار کاربران، به منظور حل مسائل مختلف مرتبط به سیالات می‌گذارد، با این حال مهندسین در برخورد با این گونه مسائل در برخی موارد نیازمند شخصی‌سازی در ورودی‌ها هستند.
به صورت کلی یو دی اف (User-Defined Function) یا تابع تعریف شده توسط کاربر، به تابعی گفته میشود که شما برنامه‌نویسی می‌کنید و میتواند به صورت پویا بر روی حل‌کننده ANSYS FLUENT بارگذاری شود تا ویژگی‌های استاندارد آن را بهبود بخشد.
گروه فنی مهندسی آدر صنعت در این راستا به جهت ارائه آموزشی که می تواند برنامه ای با زبان برنامه نویسی C با برنامه انسیس فلوئنت کوپل نماید ارائه کرد تا تحلیل ها را چندین برابر توسعه دهد.
تابع نویسیUDF در انسیس فلوئنت - آدر صنعت
امروزه جریان های دو فازی و چند فازی با اهمیتی روز افزون در گستره ی وسیعی از سیستم های مهندسی شامل طراحی بهینه و اجرای ایمن عملیات ها همراه هستند. در اصطلاح به دو یا چند فاز مخلوط شدنی و یا مخلوط نشدنی چند فازی گفته می شود.
برخی از مهم ترین کاربردهای این نوع جریان ها به صورت زیر دسته بندی شده اند: سیستم های نیروگاهی: رآکتورهای هسته ای آب تحت فشار، بویلر و اواپراتور نیروگاه¬ها، ژنراتورهای MHD، موتورهای احتراق داخلی، موتورهای جت، موشک های با پیشرانه جامد یا مایع و غیره.
تحلیل گذرا صفحات متحرک روی سیال در انسیس فلوئنت- آدر صنعت
در این قسمت به طراحی هندسه و المان بندی هندسه و ایجاد برش روی هندسه برای نظم المان بندی تعیین شرایط مرزی سیستم و تابع نویسی جهت تحلیل مسئله و تعیین شرایط مرزی بین دو سیال به گونه ای که دو سیال با یکدیگر مخلوط نشوند و صفحه جداکننده دو سیال روی یکدیگر اثرگذار باشد.
احتراق به چه معناست؟ در پاسخ باید بگوییم عبارت است از ترکیب یک ماده قابل سوخت با اکسیژن و در نتیجه مقداری از مولکول‌ها به مولکول‌های دیگر و اتم‌های سازنده خود تبدیل می‌گردند و در حقیقت احتراق یک واکنش اکسیداسیون حرارت زا میباشد.
درباره این که شعله آتش چیست باید بگوییم یک واکنش شیمیایی بین ماده سوختنی و اکسیژن است که برای انجام سریع آن به مقدار معینی حرارت نیاز میباشد. ماهیت واقعی انتشار شعله کاملا درک نشده است.
شعله‌ها ساختارهای متغیر و گوناگونی دارند که به نوع گاز یا بخاری که می‌سوزد بستگی دارد. مناطق مختلف شعله، غالبا به وسیله نوعی از واکنش‌ها که در هر منطقه ادامه دارد، مشخص می‌شوند. اغلب شعله ها نیازمند اکسیژن هستند.
احتراق گاز طبیعی
در این جلسه ترسیم هندسهای برای احتراق را آموزش داده و پس از آن المان ریزی و تعیین شرایط مرزی و تعیین معادلات حلگر مسئله جهت احتراق و تعیین توابع متناسب با احتراق و حل مسئله و دریافت نتایج و بحث و تحلیل پیرامون نتایج بدست آمده میباشد.
احتراق سوخت‌های مایع در فشار اتمسفر در فاز گازی صورت می‌گیرد. در حقیقت بخار مایع می‌سوزد نه خود آن؛ بنابر این یک مایع زمانی آتش می‌گیرد که دمایش از حد نصابی بالاتر باشد که به آن «نقطه اشتعال» (Flash Point) می‌گویند.
نقطه اشتعال یک مایع کمترین دمایی است که میتواند با هوا مخلوط قابل احتراق بسازد یا به عبارتی دیگر کمترین دمایی است که بخارهای کافی از سوخت در هوا برای شروع احتراق وجود دارد.
احتراق سوخت مایع
گروه فنی مهندسی آدر صنعت در این قسمت از آموزش به بررسی هندسه و المان ریزی مخصوص احتراق سوخت مایع میپردازیم و در گام بعد به تعیین شرایط مرزی و تعیین توابع حلگر و تعیین PDF سوخت و در نهایت تعیین نسبت سوختی و در نهایت تحلیل مسئله و همچنین تحلیل نتایج بدست آمده از احتراق سوخت مایع می¬پردازیم.
احتراق سوخت گاز به روش chemkin در انسیس فلوئنت - آدر صنعت
معمولا زمانی که از احتراق سخن به میان می‌آید، اکسیژن به عنوان ماده اکسنده در نظر گرفته میشود؛ این در حالی است که اکسنده‌های دیگری نیز وجود دارند. دی نیتروژن اکسید ماده‌ای است که در موشک و موتورهای اسپرت استفاده میشود و در دمای بالای ۱۳۰۰ درجه سانتی‌گراد اکسیژن تولید میکند.
فلوئور نیز عنصر اکسنده دیگری است که میتواند باعث احتراق و تولید محصولاتی با فلوئور (به جای اکسیژن) شود. برای مثال مخلوط گازهای فلوئور و متان همانند مخلوط گازهای اکسیژن و متان قابل انفجار است. ترکیب تری فلوراید کلر عاملی قوی‌تر و سریع‌تری از اکسیژن برای اشتعال سوخت به حساب می‌آید. معادله شیمیایی و استوکیومتری واکنش سوختن هیدروکربن با اکسیژن معمولا به شکل زیر است:
احتراق سوخت گاز به روش chemkin
برای مثال سوختن پروپان:
اگر احتراق در هوای آزاد اتفاق بیفتد معادله متناظر برابر خواهد بود با:
برای مثال سوختن پروپان:
در این قسمت از آموزش به بررسی هندسه و المان ریزی مخصوص احتراق سوخت گاز با استفاده از chemkin میپردازیم و در گام بعد به تعیین شرایط مرزی و تعیین توابع حلگر و تعیین PDF سوخت و در نهایت تعیین نسبت سوختی و در نهایت تحلیل مسئله و همچنین تحلیل نتایج بدست آمده از احتراق سوخت گاز میپردازیم.
به زبان ساده کاویتاسیون، که با نام های دیگری همچون حباب‌زایی، خوردگی و حفره‌سازی نیز شناخته می شود، فرآیندی است که طی آن، در ناحیه‌ای از مایع با فشار پایین، حباب بخار شکل می‌گیرد و سپس این حباب دچار ترکیدگی شده و انرژی از خود آزاد می کند.
جهت بررسی نحوه ایجاد و رخداد پدیده کاویتاسیون لازم است تا بررسی روی علت وقوع ناحیه ای کم فشار داشته باشیم. چرا که ایجاد ناحیه کم فشار در یک سیال است که باعث ایجاد حباب بخار می شود. در مواردی که مایعات دارای حرکات متلاطم بوده، تغییرات فشار در مایع رخ می دهد.
در اثر تغییرات شدید فشار در سیال (اکثرا افت فشار)، فشار موضعی کم تر از فشار بخار مایع می شود و این امر سبب می شود تا حباب هایی پر شده از بخار ایجاد شود که تحت عنوان حباب یا حفره شناخته می شوند.
کاویتاسیون
به طور خلاصه با کاهش فشار امکان تبخیر در دماهای پایین تر فراهم می شود. در نتیجه در سیالی که تغییرات فشار شدید دارد، در قسمت هایی که فشار پایین است (کمتر از فشار بخار مایع) در همان دمای سیال تبخیر اتفاق می افتد و حباب تشکیل میشود.
کاویتاسیون در خطوط لوله
پاسخ گذرا (Transient response) به قسمتی از پاسخ کامل گفته میشود که در مقادیر بزرگ (زمان) به صفر میل میکند. مجموع پاسخ گذرا و پاسخ حالت دائمی یک سیستم، پاسخ کامل آن سیستم را تشکیل میدهد.
پاسخ گذرای مدار الکتریکی، حاصل شرایط اولیه مدار و ورودی آن است. بر خلاف پاسخ دائمی که تنها از پاسخ حالت صفر تشکیل میشود و تنها به ورودی بستگی دارد، پاسخ گذرا میتواند از دو بخش پاسخ حالت صفر و پاسخ ورودی صفر تشکیل شده باشد.
تحلیل گذرا پرشدن تانک و مخزن
در این قسمت به بررسی تحلیل گذرا برای پر شدن یک مخزن میپردازیم. در تحلیل پر شدن یک مخزن توجه به این نکته حائز اهمیت میباشد که در تحلیل خالی لحاظ شدن مخزن و پر شدن مخزن توسط سیال و چگونگی فهماندن این نکته به نرم افزار حائز اهمیت میباشد، در گام بعد پس از ترسیم هندسه و المان بندی و تعیین شرایط مرزی هندسه و تعیین توابع حلگر و توابع حاکم نوبت به تحلیل مسئله و تحلیل نتایج میباشد.
پمپ ها در صنعت وسیله‌هایی هستند که سیالات را در سیستم‌ها جابه‌جا می‌کنند و بر اساس ساختار و کاربردی که دارند در رسته‌های مختلفی قرار می‌گیرند. یکی از معروف‌ترین آنها، پمپ های سانتریفیوژ (Centrifugal pump) یا پمپ گریز از مرکز است که در دسته پمپ‌های دینامیکی قرار می‌گیرد.
در ادامه در مورد کاربرد پمپ گریز از مرکز و انواع پمپ سانتریفیوژ بیشتر صحبت خواهیم کرد. پمپ گریز از مرکز نوعی وسیله مکانیکی است که برای انتقال مایعاتی مانند آب یا سایر سیالات از طریق تبدیل انرژی جنبشی چرخشی به انرژی هیدرودینامیکی استفاده میشود.
این شامل یک پروانه چرخان است که در یک محفظه یا پیچ قرار دارد. پروانه با سرعت زیاد می‌چرخد و نیروی گریز از مرکز ایجاد میکند که سیال را به سمت پروانه می‌کشد و سپس آن را به سمت بیرون می‌راند و جریان سیال را در پمپ ایجاد میکند. پمپ های سانتریفیوژ به طور گسترده در بسیاری از صنایع مختلف از جمله کشاورزی، تصفیه آب، نفت و صنایع شیمیایی استفاده میشود.
آنها معمولاً برای کاربردهایی مانند پمپاژ آب از چاه ها یا مخازن، گردش آب در سیستم های خنک کننده، انتقال مایعات بین مخازن ذخیره سازی و تأمین فشار لازم برای حرکت مایعات از طریق خطوط لوله استفاده می‌شوند.
تحلیل پمپ های مرکزگرا
در این قسمت ابتدا هندسه یک پمپ که در نرم افزار CAD ترسیم شده در نرم افزار وارد نموده و پس از المان بندی و تعیین حجم های دورانی و سکون برای حجمی از پمپ که سیال در حال دوران میباشد سرعت دورانی در نظر گرفته و برای آن قسمتی که از پمپ سکون میباشد سرعت دورانی را سکون در نظر گرفته و پس از تعیین شرایط حل مسئله، تحلیل مسئله را انجام میدهیم.
تحلیل چندفازی فاز مرکب با الگوی استاتیک با انسیس فلوئنت - آدر صنعت
در مکانیک سیالات، به جریان همزمان مواد، با دو یا چند فاز ترمودینامیکی، جریان چند فازی به انگلیسی Multiphase flow می‌گویند جریان چند فازی، در بسیاری از فرایندها و سیستمهای پیشرفته مانند پمپ‌های حفاری، توربین‌ها، کاغذ سازی و پلاستیک سازی دیده میشود و همینطور در بسیاری از فرایندهای طبیعی نقش دارد.
فازهای مختلف میتوانند از یک جزء شیمیایی مثل جریان آب و بخار آب و یا چند جزء شیمیایی (مثل جریان آب و روغن) تشکیل شده‌باشند. اگر یک فاز، منطقه‌ای پیوسته از یک فضا را اشغال کند، به آن فاز پیوسته می‌گویند و اگر یک فاز، مناطق جدا از هم فضایی را اشغال کند، به آن «فاز پراکنده» گفته میشود.
فاز پیوسته میتواند گاز یا مایع باشد و فاز پراکنده میتواند جامد، مایع و یا گاز باشد. گروه فنی مهندسی آدر صنعت در این قسمت به بررسی و آموزش تحلیل چند فازی فاز مرکب با الگوی استاتیک با نرم افزار انسیس فلوئنت می پردازد.
تحلیل چندفازی فاز مرکب
آکوستیک (Acoustic) از زبان یونانی گرفته شده است و به معنای شنیده شدن می باشد، و Acoustics به معنی دانش اصوات، ایجاد، پخش، انتقال، کنترل و آثار صدا می باشد. در محیط های کاری مطابق با استانداردها و قوانین مقدار و حدود قابل قبولی از صدا مجاز می باشد و اگر شدت صدا از این مقداری بیشتر شود آسایش صوتی و سلامتی افراد دچار اختلال می شود.
به همین دلیل عایق کاری صوتی ساختمان ها و محیط های کاری الزامی می باشد (هر چند در ایران این قوانین بطور کامل رعایت نمی شوند). این یک علم است که توسط قوانین فیزیک اداره می شود، که به ما کمک می کند تا به نحوی که صدا در محیط کار می کند را درک و پیش بینی کنیم.
گفته شده است که فضایی دارای آکوستیک خوب است یعنی محیط صدایی را فراهم می کند که ما می خواهیم از آن استفاده کنیم. خاصیتی از ماده است که نشان می دهد این ماده چقدر می تواند موج صدای منتشر شده را جذب کند.
ضریب جذب صوت عددی بین صفر تا یک است، اگر سطحی صدایی را جذب نکند ضریب جذب آن برابر با صفر است و اگر تمام صدا را جذب کند ضریب جذب آن برابر با یک می باشد. همیشه بزرگتر بودن ضریب جذب صدا بیان کننده مناسب بودن عایق صوتی برای عایق کاری آکوستیک نمی باشد.
ماده ای برای عایق کاری مناسب است که ضریب جذب آن متناسب با کاربرد سازه و اتاق مورد نظر باشد. ضریب جذب بر زمان طنین اثر می گذارد.
تحلیل آکوستیک (Acoustic)
در این قسمت به بررسی میزان آکوستیک تولید شده و میزان پخش صدا در محیط اطراف هندسه میگردد. معادلات حاکم بر آکوستیک شامل معادلات Williams-hawking و newton میباشد که برای بررسی هرچه دقیقتر مسئله از معادله Williams-hawking استفاده کرده که میتوان مقادیری که شامل پروب دریافت امواج میباشد را در نظر داشت.
در ابتدا شکل هندسی و منبع تولید صدا در نظر گرفته شده و در گام بعد پس از تعیین المان بندی هندسه و تعیین شرایط مرزی مناسب جهت برقراری آکوستیک مسئله مورد نظر تحلیل میگردد.
تحلیل FSI (کوپل مسئله سیالاتی و جامداتی) در انسیس فلوئنت - آدر صنعت
برهم‌کنش میان سیال و سازه به انگلیسی: Fluid–Structure Interaction به اختصار FSI به مطالعه برهم‌کنش میان برخی از سازه‌های متحرک یا تغییرشکل‌پذیر با جریان سیال داخلی یا حول آن جسم میپردازد.
برهم‌کنش میان سیال و سازه به صورت پایدار و به صورت ارتعاشی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. در برهم‌کنش ارتعاشی، کرنش شکل گرفته در سازه جامد به گونه‌ای سازه را وادار به حرکت و تغییرشکل میکند که تصور میشود منبع ایجاد کرنش در حال کاهش است و سازه دوباره به شکل اولیه خود بازمی‌گردد.
در واقع ماهیت پدیده‌های ارتعاشی در برهم‌کنش میان سازه و سیال به صورت الگوی تکرارشونده‌ای است همانگونه که از ماهیت فیزیکی پدیده‌های فوق‌الذکر پیداست، برای مدلسازی و تجزیه و تحلیل این سیستم‌ها ناچار به در نظر گرفتن تؤامان دست‌کم دو دسته از معادلات مربوط به قوانین بقا و حرکت هستیم.
لذا برهم‌کنش میان سازه و سیال اساساً در چارچوب مباحث چندگانه فیزیکی مولتی فیزیک طبقه‌بندی می‌شوند. تجزیه و تحلیل و حل چنین مسائلی دارای پیچیدگی‌های خاصی است و رویکرد دانشمندان برای این پدیده‌ها بیشتر همراه با روش‌های تجربی و آزمایشگاهی و تحلیل‌های عددی است.
از همین رو مباحث مربوط به دینامیک محاسباتی سیالات در این زمینه اهمیت زیادی پیدا میکند.
تحلیل FSI
در مسائل مهندسی مکانیک بررسی همزمان تحلیل سیالات و جامدات مسئله مکانیکی دارای حائز اهمیت میباشد به همین دلیل در این قسمت از آموزش به بررسی FSI و تحلیل مسئله میپردازیم. در گام ابتدایی تحلیل سیالاتی مانعی در کانال را بررسی کرده و در گام نهایی بررسی تحلیل جامداتی برخورد سیال به تیغه را بیان میکنیم.
گروه فنی مهندسی آدر صنعت به بررسی تحلیل FSI (کوپل مسئله سیالاتی و جامداتی) در نرم افزار انسیس فلوئنت می پردازد.
انجماد به انگلیسی Freezing یک گدازِ فاز است که در آن، مایع به جامد تبدیل میشود و دمای آن به پایین‌تر از دمای ذوب می‌رسد. در بسیاری از موارد، نقطه انجماد و ذوب در مواد یکی است، ولی برای بعضی از مواد این دما متفاوت است.
انجماد، یک تغییر فاز ماده است که منجر به تولید فاز جامد میشود. به‌طور معمول این اتفاق زمانی رخ میدهد که دمای فاز مایع کمتر از دمای نقطه انجماد باشد.
برای اکثر مواد نقطه ذوب و نقطهٔ انجماد یکی میباشد، موادی وجود دارد که نقطه ذوب و انجماد آنها یکی نمی‌باشد، با این حال این نقاط قابل تعویض نمی‌باشند و نمیشود از این اصطلاحات به جای همدیگر استفاده کرد.
تحلیل انجماد freezing
در این قسمت از آموزش به بررسی انجماد مذاب فلزی در کانال جریان میپردازیم، در ابتدا به بررسی شکل هندسی و المان بندی و در گام بعد به تعیین شرایط مرزی و تعیین خواص مکانیکی مایع مذاب میپردازیم که قرار است با شار حرارتی که به محیط اطراف خود میدهد حالت فیزیکی مذاب به جامد تبدیل گردد.
گروه فنی مهندسی آدر صنعت به بررسی تحلیل انجماد (freezing) مذاب فلزی در کانال جریان در نرم افزار انسیس فلوئنت میپردازد. قرار است با مذاب به جامد تبدیل گردد.
تحلیل DPM یا مدل فاز گسسته در انسیس فلوئنت - آدر صنعت
خشک کردن پاششی نوعی کاهش رطوبت مواد است که برای تهیه گرانولها و یا ذرات ریز، بوسیله اسپری کردن مواد و مجاورت آنها با یک عامل گازی شکل داغ عمل میکند. استفاده از خشک کن پاششی روشی است برای تولید پودر خشک از یک مایع. خشک کننده ها در صنایع مختلفی از جمله صنایع غذایی و دارویی کاربرد دارند. محصولات نهایی در فرآیندهای صنعتی را میتوان با استفاده از خشک کن ها به اندازه، شکل و رطوبت دلخواه رساند. خشک کن نوع یک قابلیت استفاده در آزمایشگاه صنایع غذایی را دارد.
به همین دلیل از حجم و ظرفیت کمتری نسبت به نوع دو برخودار است. نوع دو از لحاظ حجم و ظرفیت در سایز بزرگتری معرفی شده است و قابلیت استفاده در صنایع سرامیک و مواد جامد دیگری را نیز دارد. تمام اسپری درایرها از نوعی از اسپری کردن یا اسپری نزولی استفاده می کنند تا مایع یا دوغاب را به یک اسپری با اندازه کنترل شده برساند.
شایع ترین آنها دیسک های چرخشی و با سرعت بالا و تک سياله می باشند. چرخ های اتمایزر برای توزیع اندازه ذره ای وسیع تر هستند اما هر دو روش با توزیع سازگار با اندازه ذرات عمل می کنند.
به این ترتیب برای برخی از کاربردها از دو نوع ورودی استفاده می شود. با توجه به موارد مورد نیاز در یک فرآیند، می توان اسپری درایر با اندازه های ۱۰ الی ۵۰۰ میکرومتر را استفاده کرد. غالباً اسپری درایری که استفاده می شود، با اندازه های ۴۰ الی ۱۵۰ میکرو متر می باشد.
تحلیل DPM
آدر صنعت به بررسی و تحلیل DPM (مدل فاز گسسته) در انسیس فلوئنت، به تحلیل اسپری ذرات درون یک سیلندر با tracking کردن ذرات DPM تحلیل و نتایج را ارائه مینمائیم.
فیلتر مداری است که برای اصلاح، تغییر شکل یا حذف بخشی از فرکانس‌های ناخواسته یک سیگنال الکتریکی و عبور سیگنال‌های مورد نظر مورد استفاده قرار می‌گیرد. به بیان دیگر فیلترها، سیگنال‌های ناخواسته را فیلتر می‌کنند. و یک فیلتر ایده‌آل، سیگنال‌های ورودی سینوسی مورد نظر را جدا کرده و از خود عبور میدهد. در کاربردهای فرکانس پایین تا100khz ، فیلتر‌های پسیو معمولاً از مدار‌های RC مقاومت خازن ساخته می‌شوند.
در حالی که فیلتر‌هایی با فرکانس بالاتر بیشتر از 100khz ، معمولاً از مدار‌های RLC (مقاومت-سلف-خازن) تشکیل می‌شوند.
تحلیل Prosivity
گروه فنی مهندسی آدر صنعت به بررسی و تحلیل prosivity در نرم افزار انسیس فلوئنت در برابر ذرات معلق کربن در آب میباشد. در این قسمت ذرات کربن وارد آب می گردد. آدر صنعت به بررسی نحوه عملکرد تصفیه آب توسط فیلتر برای ذرات کربن موجود در آب می پردازیم.
تحلیل تغییر شکل ورق دو سرگیردار تحت نیروی ثابت در انسیس - آدر صنعت
تغییر شکل الاستیک تغییر شکل برگشت پذیر است. به این معنا که با حذف بارگذاری، ماده به شکل اولیه خود بازمی گردد. موادی مانند الاستومرها و فلزات حافظه دار مانند نیتینول بازه های تغییر شکل الاستیک بزرگی دارند.
البته در این مواد تغییر شکل الاستیک غیر خطی است.اما در فلزات رایج، سرامیک ها و اغلب کریستال ها که تغییر شکل الاستیک خطی دارند بازه تغییر شکل الاستیک کوچکتر است.
تغییر شکل پلاستیک ، تغییر شکل برخلاف تغییر شکل الاستیک برگشت ناپذیر است. ماده پیش از اینکه تحت تغییر شکل پلاستیک قرار بگیرد، تغییر شکل الاستیک را تجربه می کند.
بنابر این پس از باربرداری بخشی از ماده که دچار تغییر شکل پلاستیک شده است به شکل اولیه خود بازنمی گردد اما بخشی که هنوز فاز پلاستیک را تجربه نکرده به شکل اولیه خود باز می گردد.
گروه فنی مهندسی آدر صنعت به بررسی و ترسیم هندسه و مدلسازی شرایط مرزی هندسه و تحلیل تغییر شکل ورق دو سرگیردار تحت نیروی ثابت در انسیس می پردازد.
تحلیل تغییر شکل ورق دو سرگیردار تحت نیروی ثابت
تحلیل تمرکز تنش ورق یک سرگیردار سوراخ دار در انسیس - آدر صنعت
نمودار تنش و کرنش وابسته به نوع ماده، اندازه و هندسه جسم مورد نظر و باری که به آن اعمال می شود، انواع تغییر شکل ها برای جسم ممکن است رخ دهد. شکل زیر که نمودار تنش-کرنش یک ماده انعطاف پذیر تحت نیروی کششی را نشان می دهد، بیانگر مودهای تغییر شکل جسم (تغییر شکل الاستیک و پلاستیک) در بارگذاری های متفاوت است.
طبق دیاگرام تنش-کرنش تحت بارگذاری کششی ناحیه پلاستیک با دو بخش کرنش سختی (strain hardening) و گردن دهی (necking) شناخته می شود. در ناحیه کرنش سختی ماده در اثر جابجایی های اتمی قوی تر می شود.
نام گذاری ناحیه گردن دهی به این نام به این دلیل است که پس از رد شدن تنش از استحکام نهایی ماده، سطح مقطع جسم کاهش می یابد و به اصطلاح گردن می دهد. در طول این ناحیه ماده نمی تواند مقاومت زیادی در برابر تنش اعمال شده نشان دهد و کرنش در نمونه مورد نظر به شدت افزایش می یابد. تغییر شکل پلاستیک با شکست ماده به پایان می رسد.
تحلیل تمرکز تنش ورق سوراخ دار یک سرگیردار
تحلیل تغییر شکل تیر یک سرگیردار در انسیس - آدر صنعت
تغییر شکل در علم مواد، به تغییر شکل یا اندازه یک جسم با توجه به نیروی اعمال شده (انرژی تغییر شکل در این مورد از طریق کار منتقل میشود) یا تغییر در درجه حرارت (انتقال انرژی از طریق گرما) گفته میشود.
مورد اول میتواند در نتیجه نیروهای کششی، نیروهای فشاری، نیروهای برشی، خمش یا پیچش باشد. در مورد دوم مهم‌ترین عاملی که با درجهٔ حرارت تعیین میشود، تحرک نقص‌های ساختاری مانند مرز بلورها،تهی جایی و نابه جایی در جامدات کریستالی و غیر کریستالی است. حرکت یا جا به جایی این نقص‌های متحرک به صورت حرارتی فعال شده و توسط میزان نفوذ اتمی محدود میشود.
تغییر شکل اغلب به عنوان کرنش در نظر گرفته میشود. همانطور که تغییر شکل رخ میدهد، نیروهای داخلی بین مولکولی با نیروهای اعمال شده مخالفت می‌کنند. اگر نیروی اعمال شده خیلی زیاد نباشد این نیروها ممکن است برای مقاومت کامل در برابر نیروهای خارجی اعمال شده کافی باشند و به جسم اجازه دهند تا یک حالت سکون و تعادل جدید به خود بگیرد و بعد از برداشتن بار ( نیروی اعمال شده) به حالت اولیه خود بازگردد.
یک نیروی اعمال شدهٔ بزرگتر ممکن است به تغییر شکل دائمی جسم یا حتی به شکست ساختاری آن منجر شود. اگر تغییر شکل ناچیز باشد میتوان از مفهوم جسم صلب بهره برد. در این قسمت از فیلم آموزشی به فراگیری ترسیم هندسه تیر و المان ریزی هندسه و مدلسازی شرایط مرزی و تحلیل مسئله و بحث پیرامون میزان خمش تیر تحت اثر نیروهای مختلف می پردازیم.
تحلیل تغییر شکل تیر یک سرگیردار
تحلیل تغییر شکل تیر ناودانی شکل تحت اثر دو نیروی مخالف در انسیس - آدر صنعت
معمولاً تنش فشاری به میله ها، ستون‌ها و غیره اعمال میشود که نتیجه آن کوتاه شدن است. بارگیری یک عضو سازه یا یک نمونه، تنش فشاری را تا رسیدن به مقاومت فشاری افزایش خواهد داد. با توجه به خواص مواد، شکست به صورت تسلیم در مواد با رفتار چکش خواری و انعطاف‌پذیری ( اغلب فلزات و برخی خاک‌ها و پلاستیک ها) یا به صورت پارگی برای مواد غیر چکش خوار و ترد (چدن، شیشه) رخ خواهد داد.
در عضوهای سازه‌ای بلند و باریک مانند ستون‌ها و میله‌های خرپا، به دلیل پدیده کمانش، افزایش نیروی فشاری F باعث میشود که عضو در تنشی کمتر از تنش مقاومت دچار شکست ساختاری میشود. و گسیختگی این نوع تغییر شکل نیز برگشت ناپذیر است.
بعد از اینکه مواد به پایان مرحله الاستیک و سپس مرحله پلاستیک رسیده باشند شکست رخ میدهد. در این مرحله نیروها تا زمانیکه برای ایجاد شکستگی به حد کافی برسند انباشته می‌شوند. اگر نیروی کافی اعمال شود، تمام مواد در نهایت دچار گسیختگی می‌شوند.
در این قسمت از آموزش به بررسی ترسیم هندسه و المان ریزی و مدلسازی شرایط مرزی تحت اثر بازه نیرویی و بررسی کرنش و مقایسه میزان خمش تیرها می پردازیم.
تحلیل تغییر شکل تیر ناودانی شکل
تحلیل تغییر شکل رینگ لاستیکی تحت نیروی متغییر در انسیس - آدر صنعت
استحکام تسلیم یا تنش تسلیم (Yield Stress)، تنشی است که در آن تفییر شکل دایم یا پلاستیک ماده شروع می شود. در واقع نقطه تسلیم نشانگر پایان منطقه الاستیک ماده است. در طراحی ها نقطه تسلیم برای ما مهم است زیرا استحکام قطعه در تغییر شکل پلاستیک آسیب قابل ملاحظه ای خواهد دید، بنابراین طراحی باید طوری باشد که قطعه وارد محدوه پلاستیک خود نشود.
برای تعیین میزان تنش تسلیم مواد فلزی و پلیمری از تست کشش استفاده می شود. تست کشش متداول ترین آزمون بررسی خواص مکانیکی مواد است. این آزمون برای نشان دادن اطلاعات اساسی درباره استحکام مواد و به عنوان آزمونی برای پذیرش خصوصیات ماده کاربرد زیادی دارد. در تست کشش، بارگذاری از نوع استاتیک است، یعنی نمونه استاندارد تحت نیروی کششی یک بعدی که به طور پیوسته زیاد می شود قرار می گیرد و طول آن افزایش می یابد تا در نهایت منجر به شکست و پارگی نمونه شود.
نتایج این آزمون به شکل نمودار تنش – کرنش مهندسی نمایش داده می شود. در این قسمت از آموزش به بررسی ترسیم رینگ ورزشی و المان ریزی و تعیین شرایط مرزی بازه¬ی نیرویی و همچنین تحلیل هندسه تحت شرایط نیروی میانگین و نیروی نقطه ای می پردازیم.
تحلیل تغییر شکل رینگ لاستیکی تحت نیروی متغییر
تحلیل کشش عمیق ورق آلومینیومی تحت تامپون فولادی در انسیس - آدر صنعت
کشش عمیق جزو فرایندهای شکل دهی ورق محسوب میشود که در آن یک ورق فلزی با عملیات مکانیکی به شکل مطلوب می‌رسد. این یک فرایند تغییر شکل با حفظ مواد است. علت نامگذاری کشش «عمیق» این است که عمقی که ورق کشیده میشود بزرگتر از قطر ورق است.
این فرایند ممکن است با کشش در چندین مرحله در قالب‌ها انجام میشود. به منطقه فلنج (ورق در داخل قالب) با حفظ خواص ماده، تنش کشش شعاعی و تنش فشاری مماسی وارد میشود. این تنش فشاری باعث ایجاد چروک در ورق میشود. این چین و چروک را میتوان با ورق گیر کنترل کرد. ورق گیر جریان ورق به داخل قالب را کنترل میکند.
بیشتر قطعاتی که از فلز ورق تولید می‌شوند، استوانه‌ای یا جعبه‌ای شکلند. برای مثال قابلمه‌ها و ماهی تابه‌ها، دبه‌های غذا و قوطی‌های نوشابه، لگن‌های آشپزخانه و مخزن سوخت‌های اتومبیل‌ها با این روش تولید می‌شوند. این گونه قطعات، معمولاً با فرایندی که در آن یک سنبه، یک پولک، فلز ورق تخت را به داخل حفره ماتریسی می‌برد تولید می‌شوند.
اگرچه این فرایند به دلیل قطعاتی که به این وسیله تولید می‌شوند، اغلب کشش عمیق نامیده میشود ولی برای تولید قطعاتی که عمق کم یا متوسطی دارند نیز به کار می‌رود. در این قسمت از آموزش به بررسی و ترسیم هندسه ورق و تامپون و المان ریزی هندسه و تعیین شرایط مرزی و همچنین تحلیل مسئله در Dynamic explicit و بررسی تنش و کرنش ورق تحت پرس می پردازیم.
تحلیل کشش عمیق ورق آلومینیومی تحت تامپون فولادی
تحلیل تغییر شکل خرپا با مقاطع مختلف هندسی در انسیس - آدر صنعت
اعضای سازه فولادی در معرض نیروهای محوری قرار دارند و معمولاً کارایی بیشتری از اعضای انعطاف پذیر دارا می‌باشند؛ چرا که سطح مقطع آنها تقریباً یکنواخت است. خرپاها از اعضای مختلفی که دارای محور اصلی هستند متشکل می‌شوند و معمولاً برای ایجاد مقاومت در برابر بارهای خارجی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
همچنین در بسیاری از مواقع جهت پوشاندن دهانه‌های بزرگ به کار گرفته می‌شوند. همان گونه که می‌دانید سیستمهای خرپایی در مقایسه با سایر سیستم‌ها، مواد نسبتاً کمتری مصرف نموده و برای ساختن آنها نیروی کار کمتری نیاز است، به همین سبب خرپا در زمینه ساخت سازه‌های فضایی کاملاً مناسب و کارآمد میباشد.
خرپا در قسمت‌های مختلفی کاربرد دارد که از جمله آنها می توان به سقف ساختمان‌های صنعتی یک طبقه، سقف‌های بلند، سقف ساختمان‌های چند طبقه اشاره نمود. خرپاها در بخش های گفته شده با هدف ایجاد استحکام در مقابل بارهای گرانشی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ناگفته نماند که خرپاها در قسمت‌های دیگری با هدف ایجاد مقاومت در برابر بارهای جانبی و ایجاد ثبات جانبی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این قسمت‌ها شامل ساختمان‌ها، دیوارهای چند طبقه، تیر‌های بلند افقی ساختمان‌های صنعتی میشود.
معمولاً خرپاها در انتقال بار سنگین از دهانه بزرگ تر عمل شاهی را انجام می‌دهند که به آنها مشبک نیز گفته میشود. همچنین کمربندهای مشبک معمولاً طبیعی تر و سبک تر از کمربندهای معمولی بوده و به همین سبب کاملا اقتصادی و به صرفه هستند.
این شبکه‌ها به عنوان سیستم پشتیبانی کف در ساختمان‌های چند طبقه به کار گرفته می‌شوند. با انجام این کار عمق همه‌ی دهانه‌های مشبک درون خرپاها بدون افزایش عمق سقف به راحتی صورت می‌گیرند. در این قسمت از فیلم آموزشی به فراگیری و ترسیم شکل هندسی خرپا با مقاطع مختلف والمان ریزی و تعیین شرایط مرزی و تحلیل هندسه تحت نیرو با مقاطع مختلف و مقایسه میزان خمش می پردازیم.
تحلیل تغییر شکل خرپا
تحلیل تماس جوشی و اصطکاکی دو جسم در انسیس - آدر صنعت
تحلیل تماس جوشی و اصطکاکی دو جسم در انسیس بسیار مهم است از این رو نیروی اصطکاک ایستایی هرگاه به جسمی که بر یک سطح افقی در حالت سکون است نیروی افقی وارد شود و جسم حرکت نکند و در حال سکون باقی بماند، نشانگر آن است که برآیند نیروهای وارده بر آن صفر است. پس نیرویی به اندازه نیروی وارده، بر جسم وارد میشود که نیروی F را خنثی میکند. این نیرو، نیروی اصطکاک ایستایی نامیده میشود و از برهم‌کنش بین دو سطحی که نسبت به هم ساکن هستند و با هم در تماس‌اند به‌وجود می‌آید.
اگر نیروی F را بزرگتر کنیم به‌طوری که جسم در آستانه حرکت قرار گیرد، در این حالت نیروی اصطکاک در آستانه حرکت نامیده میشود که برابر با بیشینه نیروی اصطکاک ایستایی است.
نیروی در آستانه حرکت در یک نقطه اتفاق می‌افتد که مشخصه‌ای برای محاسبه ضریب اصطکاک ایستایی میباشد، چنانچه نیروی اعمالی به جسم بیشتر از حد آستانه حرکت شود ضریب اصطکاک جنبشی درگیر خواهد شد که مقدار آن از مقدار ایستایی کمتر است همچنین شتاب جسم در آستانه حرکت صفر میباشد. نیروی اصطکاک جنبشی با حرکت جسم جامد بر سطح جسم جامدی دیگر، نیرویی موازی سطح تماس به هریک از دو جسم از طرف جسم دیگر، وارد میشود که نیروی اصطکاک جنبشی نام دارد.
نیروی اصطکاک جنبشی از برهم‌کنش بین دو سطحی که نسبت به هم متحرک می‌باشند و با هم تماس دارند به وجود می‌آید. جهت نیروی اصطکاک جنبشی در خلاف جهت حرکت جسم است.
در اکثر اوقات نیروی اصطکاک ایستایی بزرگتر از نیروی اصطکاک جنبشی است. طبق قانون اول نیوتن که قانون اینرسی هم نامیده میشود، جسم در حال سکون تمایل دارد در حالت سکون باقی بماند و چنانچه حرکت یکنواخت دارد به حرکت خود ادامه دهد. زمانی که به جسمی ساکن نیرو وارد میشود تا شروع به حرکت کند باید بر نیروی اینرسی و نیروی اصطکاک غلبه کرد.
زمانی که جسم در حال حرکت یکنواخت و بدون شتاب است تنها غلبه بر نیروی اصطکاک وجود دارد، پس به نیروی کمتری نیاز خواهد بود.مانند راه رفتن بر روی زمین که علت ان اصطکاک جنبشی است.
آدر صنعت در این قسمت به بررسی تحلیل تماس جوشی و اصطکاکی دو جسم در انسیس برای دو تیر آهن متماسی با یکدیگر و مدلسازی نوع تماس و بحث پیرامون نتایج می پردازد.
تحلیل تماس
تحلیل آنالیز مودال و پاسخ سیستم دکل مخابراتی در انسیس - آدر صنعت
منظور از آنالیز مودال چیست؟
آنالیز مودال، فرایند تعیین ویژگی‌های دینامیکی ذاتی یک سیستم در اشکال فرکانس‌های طبیعی، عوامل میرایی و شکل‌های حالت و استفاده از آنها برای فرمول‌بندی یک مدل ریاضی، برای رفتار دینامیکی آن است. مدل ریاضی فرموله شده، به عنوان مدل مودال سیستم و اطلاعات مربوط به ویژگی‌ها، به عنوان داده‌های مودال آن شناخته میشود.
اهمیت یادگیری آنالیز مودال چیست؟
دینامیک یک سازه، از نظر فیزیکی بر اساس فرکانس و موقعیت تجزیه میشود. حل تحلیلی معادلات دیفرانسیل جزئی سیستمهای پیوسته، مانند تیرها و ریسمان‌ها گواه این ادعاست. آنالیز مودال، یکی از روش‌های تحلیل سازه‌هاست که با استفاده از آن، میتوان اطلاعات مهمی را درباره رفتار سازه در برابر ارتعاشات و ارائه راهکارهای بهینه برای بهبود عملکرد سازه‌ها ارائه داد. بنابراین، یادگیری آنالیز مودال برای افرادی که در زمینه طراحی و مهندسی سازه فعالیت می‌کنند؛ بسیار مهم است.
با استفاده از آنالیز مودال میتوان به موارد زیر دست یافت:
• تعیین فرکانس‌های طبیعی سازه و رفتار سازه در برابر ارتعاشات
• تعیین نقاط ضعف و نیازمندی‌های سازه بهبودی
• انتخاب روش بهینه جهت افزایش استحکام و کیفیت سازه
• برآورد ظرفیت حمل بار سازه و تشخیص نقاط ضعف سازه برای ایجاد راهکارهای بهبودی
با توجه به اهمیت آنالیز مودال در طراحی و مهندسی سازه، یادگیری این مهارت برای افزایش کیفیت کار و کاهش هزینه‌های ساخت و نگهداری سازه‌ها بسیار مفید است.
آدر صنعت به بررسی شکل هندسی و المان ریزی و تعیین شرایط مرزی و تحلیل آنالیز مودال و پاسخ سیستم دکل مخابراتی در Ansys modal و بحث پیرامون مدهای ارتعاشی می پردازد.
تحلیل آنالیز مودال
شکل زیر، یک میله منشوری با سطح مقطع دایره‌ای شکل را نمایش میدهد. هر دو انتهای این میله توسط گشتاورهای T تحت پیچش قرار گرفته‌اند. به دلیل یکسان بودن مقاطع عرضی در راستای محور طولی و برابر بودن میزان گشتاور داخلی T در آنها، میله تحت «پیچش خالص» (Pure Torsion) قرار دارد.
در این شرایط میتوان اثبات کرد که با چرخش میله حول محور طولی، شکل مقاطع عرضی تغییر نمی‌کند. به عبارت دیگر، تمام مقاطع عرضی به صورت دایره و مسطح و همچنین تمام خطوط شعاعی به صورت مستقیم باقی می‌مانند. علاوه بر این، اگر زاویه چرخش بین دو انتهای میله کوچک باشد، طول و شعاع آن نیز تغییر نخواهند کرد.
تحلیل تغییر شکل اجسام دوار
برای درک بهتر تغییر شکل به وجود آمده در میله، انتهای سمت چپ آن را ثابت در نظر بگیرید (شکل بالا). با اعمال گشتاور پیچشی T، انتهای سمت راست میله به اندازه زاویه φ نسبت به انتهای ثابتِ آن دوران میکند. این زاویه با عنوان «زاویه پیچش» (Angle of Twist) یا «زاویه دوران» (Angle of Rotation) شناخته میشود.
در اثر به وجود آمدن این دوران، خط مستقیم pq بر روی سطح میله به خط مارپیچی ’pq تبدیل خواهد شد. در واقع، محل قرارگیری نقطه q پس از چرخش سطح مقطع انتهایی میله تحت زاویه φ بر روی نقطه ‘q قرار خواهد داشت (شکل زیر).
آدر صنعت
زاویه پیچش در امتداد محور میله تغییر میکند. مقدار این زاویه در مقاطع میانی با (φ(x نمایش داده میشود. این مقدار در انتهای چپ میله برابر با صفر و در انتهای راست آن برابر با φ است. اگر تمام مقاطع عرضی دارای شعاع برابر بوده و تحت گشتاور یکسان (پیچش خالص) قرار داشته باشند، زاویه (φ(x در امتداد میله به صورت خطی تغییر میکند.
در این قسمت از آموزش به بررسی و ترسیم هندسه و المان ریزی و بررسی orientation Node تعین شرایط مرزی و تحلیل مسئله و بررسی انیمیشن تغییر شکل میپردازیم.
تحلیل پاسخ میز تحریر تحت اثر نیرو با Remote point و mass point در انسیس - آدر صنعت
ارتعاشات بر چند دسته استوار هستند:
ارتعاش آزاد (Free vibration)
در صورتی که نیروهایی برای تحریک خارجی وجود نداشته باشند و هر ارتعاشی که در سیستم اتفاق می افتد تحت تاثیر نیروهای ذاتی سیستم باشد، ارتعاش آزاد نامیده می شود. در این حالت چند فرکانس طبیعی توسط خود سیستم منتشر می شود.
ارتعاش اجباری (Forced vibration)
در این حالت ارتعاش ها توسط نیروهای خارجی انجام می پذیرند.هر زمان که انرژی خارجی به سیستم وارد شود، سبب ایجاد ارتعاشاتی در آن سیستم می شود که این ارتعاش می تواند به شکل هارمونیک، غیر هارمونیک، تصادفی یا متناوب باشد. این ارتعاش و تحریک اگر به شکل هارمونیک باشد، پاسخ دریافتی نیز هارمونیک خواهد بود و اگر تحریک نامتناوب و تصادفی باشد، پاسخ تحریک گذرا است. ما در این مقاله به سراغ معرفی این نوع از ارتعاشات مکانیکی می رویم.
ارتعاش نامیرا (Undamped vibration)
اگر ارتعاش یا تحریک، در اثر اصطکاک یا هر عامل بازدارنده انرژی دیگری در هنگام نوسان از بین نرود، آن ارتعاش نامیرا نامیده می شود.
ارتعاش میرا (Damped vibration)
اگر بتوان ارتعاش را کنترل کرد و انرژی آن را کاهش داد، ارتعاش میرا خواهد بود.
در این قسمت به بررسی و فراگیری وارد نمودن هندسه و المان بندی و مدلسازی شرایط مرزی با شرط Remote point و mass point و تحلیل مسئله و بحث پیرامون تغییر شکل میز می پردازیم.
تحلیل پاسخ میز تحریر تحت اثر نیرو
تحلیل و مونتاژ قطعات بیل مکانیکی در انسیس - آدر صنعت
نیرو به صورت های مختلفی از جمله نیروی مرکزگرا و همچنین گرادیانی به سطح هندسه وارد شود. گاهی نیروی وارده مقداری ثابت دارد و گاهی نیرو دارای معادله ای می باشد. در این قسمت هندسه شامل بیل مکانیکی می باشد که با وارد آمدن نیرویی سبب تغییر شکل در ساختار هندسه می گردد. آدر صنعت به بررسی و تحلیل و مونتاژ قطعات بیل مکانیکی و تحلیل مسئله و بحث پیرامون نوع اتصالات radial, axial, tangential joint می پردازیم.
از آنجایی که بیل مکانیکی دارای مفاصلی از جمله دو و سه درجه آزادی می باشند. با اعمال نیرو مفاصل درگیر دچار تغییر شکل و اعمال نیرو روی مفاصل می گردد. در این جلسه به بررسی و وارد نمودن شکل هندسی و المان بندی و مدلسازی شرایط مرزی و تحلیل مسئله و بحث پیرامون نوع اتصالات radial, axial, tangential joint می پردازیم.
تحلیل و مونتاژ قطعات بیل مکانیکی
تحلیل چند مرحله ای یک هندسه شامل گام های شرایط مرزی می باشد فرض کنید در مسائلی نیروی وارده بر هندسه طبق شرایطی تغییر می-کند و به صورت ثابت در طول زمان نمی باشد و همچنین در گام های زمانی متفاوت نیرو نوسانی می باشد. در این قسمت به بررسی و آموزش وارد نمودن شکل هندسی والمان ریزی و مدلسازی شرایط مرزی فشار و نیرو و جابه جایی می پردازیم.
شاسی میز همیشه اهمیت دارد، به‌خصوص اگر قصد خرید میز دست دوم یا کارکرده را داشته باشید. به‌عنوان طراح ، هرکاری می‌کنید نگذارید به شاسی میز یا فریم و اسکلت میز آسیبی وارد شود. شاسی در کنار ظاهر یکی از مهم‌ترین بخش‌های اصلی هر میز است.
در این شبیه سازی گروه فنی مهندسی آدر صنعت به بررسی و تحلیل شبیه سازی شاسی میز تحریر در انسیس می پردازد.
شاسی میز تحریر
شبیه سازی و تحلیل با استفاده از subtracting در انسیس - آدرصنعت
در تحلیل مسائلی که دارای الگوی خاصی می باشند می توان برای کاهش زمان تحلیل و همچنین برای کاهش هزینه ها از تکنیک های ساده سازی استفاده نمود. یکی از ساده سازی ها در تحلیل مسائل جامداتی subtracting یا الگوسازی یک تکه از هندسه است که می توان آن را به کل هندسه تعمیم داد.
در این قسمت قصد بررسی و آموزش مدلسازی دیسک و المان بندی و شرایط مرزی و ساده سازی و تحلیل و بحث پیرامون نتایج و مقایسه با هندسه کامل را داریم.
گروه فنی مهندسی آدر صنعت در این قسمت از آموزش به شبیه سازی و تحلیل با استفاده از subtracting در انسیس جهت بهره وری مهندسان مکانیک جهت سهول تحلیل ارائه می نماید.
شبیه سازی و تحلیل با استفاده از subtracting
شبیه سازی steady transient خنک کننده ها در انسیس - آدرصنعت
شبیه سازی steady transient خنک کننده ها در انسیس در این مسئله پرداخته شده است. خنک‌کننده یا خنک‌کن به وسیله‌ای برای دفع حرارت زاید آب مورد استفاده در چگالنده به جَو از طریق تبادل حرارتی با هوا است. خنک‌کن معمولاً با تبخیر آب، حرارت ایجاد شده در یک واحد شیمیایی را دفع کرده و سیال سرویس را تا دمای حباب مرطوب هوا پایین می‌آورند؛ البته باید در نظر داشت در برخی از خنک‌کن با چرخه بسته که به خنک‌کن خشک مشهور هستند، کاهش دمای سیال سرویس صرفاً تا دمایی نزدیک به دمای حباب خشک هوا امکان‌پذیر است.
به عبارت ساده‌تر، خنک‌کننده سیستمی است که از آن به جهت خنک‌سازی آبی در فرایندهای سردسازی سیستمهای تهویه مطبوع، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها و غیره استفاده میگردد. از خنک‌کن در سیستم خنک‌کاری واحدهای پالایشگاهی، پتروشیمیایی و سایر واحدهای شیمیایی مشابه، نیروگاه‌های حرارتی و سیستمهای اچ‌وی‌ای‌سی برای تهویه مطبوع ساختمان استفاده میشود.
دسته‌بندی برج‌های خنک‌کن بر اساس نوع تماس هوا با آب صورت می‌گیرد؛ متداول‌ترین گونه‌های برج خنک‌کن بر اساس مکانیسم‌های جابهجایی طبیعی و جابهجایی اجباری تقسیم‌بندی می‌شوند. از نظر ابعاد و اندازه، خنک‌کن در مدلهای کوچک پشت‌بامی برای ساختمان‌های مسکونی تا سازه‌هایی غول‌پیکر و هذلولی شکل (مانند خنک‌کن نیروگاه‌ها) که ارتفاع‌شان در حدود دویست متر و قطرشان در حدود یک‌صد متر می‌رسد، وجود دارند.
همچنین نوعی از خنک‌کن با شکل مستطیلی با ارتفاع تقریبی چهل متر و طول هشتاد متر نیز وجود دارد. در بیشتر موارد از خنک‌کن هذلولی شکل در نیروگاه‌های هسته‌ای استفاده میشود؛ هرچند که در برخی از واحدهای شیمیایی بزرگ و سایر واحدهای صنعتی نیز از آنها استفاده میشود. در مقابل این خنک‌کن عظیم‌الجثه که در صنایع خاصی به کار گرفته می‌شوند، اکثریت قریب به اتفاق خنک‌کن تجهیزات کوچک هستند که در کنار واحدهای مختلف صنعتی یا مسکونی برای تهویه هوا به کار می‌رود.
خنک‌کننده سیستم توزیع و پخش آبگرم دارند که آب را به صورت یکنواخت روی شبکه مشبک نزدیک به هم می‌پاشد. این شبکه‌ها آکنه یا پرکننده نامیده میشود. آکنه‌ها آب سرازیر شده از بالای برج را با هوایی که از میان آن حرکت میکند کاملاً مخلوط کرده به‌طوری‌که آب به صورت یک قطره از یک آکنه به سطح آکنه دیگر توسط نیروی ثقل خود می‌ریزد.
هرچند در این برج‌ها مقداری انتقال حرارت محسوس از آب به هوا وجود دارد ولی تقریباً اثر خنک‌کنندگی تماماً از تبخیر قسمتی از آب اسپری شونده در برج حاصل میشود.
بخار حاصل از فرایند تبخیر در برج توسط جریان هوایی که یک دمنده ایجاد میکند از خنک کن خارج میشود. با توجه به این که دماو رطوبت هوای از برج افزایش می‌یابد بدیهی است که میزان تأثیر خنک کن تا حد زیادی به درجه حرارت مرطوب هوای ورودی بستگی دارد و با کاهش آن افزایش می‌یابد.
در این قسمت قصد بررسی و آموزش و وارد نمودن هندسه و المان بندی و مدلسازی شرایط مرزی و تحلیل مسئله را داریم. شبیه سازی steady transient خنک کننده ها در انسیس موضوع بسیار مهمی است که گروه فنی مهندسی آدر صنعت در این مسئله به بررسی پروفیل حرارتی کولرها می پردازد.
شبیه سازی steady transient خنک کننده ها
در مسائلی گاهی پیش می آید که هندسه دارای شرایطی است که دارای بازه تغییرات هندسه می باشد. در این قسمت هندسه ای با بازه ی تغییرات هندسه در نظر گرفته و به صورت پارامتریک تعریف کرده و طبق الگوریتمی مسئله و الگوریتم را ران کرده و الگوریتم به صورت خودکار هندسه را تغییر داده و المان ریزی و تعیین شرایط مرزی و تحلیل مسئله را انجام می دهد.
در آخر تمامی نتایج مورد نیاز و منطقی را نشان می دهد و براساس آن تصمیم گیری می نمائیم. در این گونه تحلیل ها به دلیل پارامتریک کردن مسئله سرعت تحلیل و بررسی مسئله بالا می رود و هندسه و مسائل مختل را با کوتاه ترین مدت زمان ممکن تحلیل می نمائیم.
در این قسمت از آموزش گروه فنی مهندسی آدر صنعت به هندسه و تعیین پارامترهای ورودی، خروجی، المان بندی، تعیین شرایط مرزی و تحلیل پارامتریک مسئله در انسیس می پردازیم
تحلیل پارامتریک مسئله در انسیس
شبیه سازی جامداتی ضربه قوچ بر تیغه فن در انسیس - آدرصنعت
ضربه قوچ افزایش فشار یا موجی است که در شاره‌های در حال حرکت پس از توقف یا تغییر مسیر ناگهانی پیش می‌آید. این افزایش فشار معمولاً هنگامی رخ میدهد که شیری در مسیر حرکت شاره (آب یا گاز) ناگهان بسته میشود. ضربه قوچ که در بعضی از متون فارسی از آن به عنوان چکش آبی Water Hammering هم یاد شده از ترجمه واژه فرانسوی Coup De Belier آمده‌است.
این پدیده در خطوط لوله جریان تحت فشار و مجاری باز اتفاق می‌افتد و به‌وضوح بر قوانین فشار، تغییرات آبی یا تغییرات سرعت جریان و شرایط زمانی و مکانی حرکت سیال استوار است. در بعضی از سیستمهای هیدرولیکی تحت فشار، نظیر خطوط انتقال آب، نفت یا شبکه‌های توزیع و لوله‌های آب بر منتهی به توربین‌ها، تونل‌های آبی، سیستمهای پمپاژ و جریان‌های ثقلی، پدیده ضربه قوچ با ایجاد موج‌های سریع، زودگذر و میرا موجب خطرات گوناگونی میشود.
گاهی اوقات قدرت تخریبی این موج‌های فشار به حدی است که نتایج وخیمی به بار می‌آورد. ترکیدن خطوط لوله در سیستمهای انتقال و شبکه‌های توزیع، خرابی و شکسته شدن شیرها، دریچه‌های کنترل و پمپ‌ها از نمونه‌های بارز تأثیر این پدیده میباشد.
برای نمونه، در سال ۱۹۳۴ میلادی قدرت تخریبی ضربه قوچ در پروژه‌ای موجب شده که قطعه‌ای از اطراف خط لوله به وزن ۱۲ تن تا فاصله ۵۰ متری پرتاب شود. در واقع امروزه در کلیه طرح‌های انتقال آب یا سیستمهای انتقال سیالات دیگر، بررسی و مطالعه دقیق ضربه قوچ به عنوان یک امر لازم و ضروری میباشد تا با شناخت کامل اثر آن، برای کنترل اثرات سوء این فرایند تمهیدات مناسب اتخاذ گردد.
گروه فنی مهندسی آدر صنعت به فراگیری شبیه سازی جامداتی ضربه قوچ بر تیغه فن در انسیس از جمله مدلسازی گام های زمانی و تحلیل نتایج با سه گام زمانی می پردازیم.
شبیه سازی جامداتی ضربه قوچ بر تیغه فن
بررسی استقلال از مش ( استقلال از شبکه در انسیس ) یکی قسمت های بسیار مهم در هر مشابه سازی می¬ باشد. عدم تعلق حل به مش خیر صرفا در فلوئنت ، بلکه در همگی قابل انعطاف افزارهای مشابه سازی که دامنه محاسباتی را به پایین دامنه های کوچکتر جدا سازی می‌کنند نیز می بایست سنجیده شود.
به صورت کلی میتوان اعلام کرد در شرایطی‌که که در مشابه سازی مطالعه استقلال حل از کانال فیس نگرفته باشد، جواب های مشابه سازی قابل اطمینان نبوده و نمیتوان به آن بازگشت کرد.عدم مطالعه استقلال از کانال در فلوئنت ( استقلال از مش در انسیس) در معنای عدم اطمینان از پاسخ های مشابه سازی بوده و ارائه آن به هیچ عنوان سفارش نمیشود.
معنی استقلال حل از کانال در فلوئنت استقلال از کانال انسیس به لهجه بی آلایش یعنی گزینش باصرفه ترین کانال ممکن برای اخذ جواب های درست . به عبارت دیگر در صورتی کانال بندی شما بسیار درشت باشد ، حتما پاسخ های مشابه سازی شما قابل اعتماد نخواهد بود و در صورتیکه مش بندی شما بسیار پایین باشد گشوده هم به علت خطای گرد کردن و هزینه محاسباتی بالا احتمالا پاسخ های صحیحی اخذ نخواهید کرد.
ممکن میباشد از خویش بپرسید میتوان کانال محاسباتی را انقدر ریز کرد که دیگر مطالعه استقلال از مش در انسیس فلوئنت نیاز نباشد” . ولی بایستی این نکته را نیز در لحاظ داشته باشید که تا چه مقدار کانال خویش را ریز خواهید کرد؟ به‌دنبال به جواب این سوال و طرز درست بازنگری استقلال از کانال فلوئنت خوا هیم پرداخت. ایا می اقتدار برای باز بینی استقلال از مش در انسیس تا هر اندازه کانال را ریز کرد ؟
به کار گیری از کانال ریز یا این که مش ریز نیازمند منفعت مندی از یک سیستم محاسباتی توسعه یافته بوده و مطمئنا درپی آن مخارج متعددی را برروی دست شما خواهد گذاشت. همینطور استعمال از مش های بسیار ریز موجب پیدایش خطای های گرد کردن میگردد و در سود به پاسخ واحدی در مشابه سازی نخواهید رسید.
در‌صورتی‌که از دید تئوری این مورد گزینه باز‌بینی قرار بگیرد با ریز کردن کانال ، خطای گسسته سازی بایستی حذف شود البته در کار خطای گرد کردن نیز در مشابه سازی حضور داشته که با دقت ارتقاء تعداد کانال و ارتقاء عملیات محاسباتی، خطای گردن کردن ارتقا می‌یابد و شما پاسخ های واحدی از مشابه سازی خویش نخواهید داشت.
در عصر فراگیری فلوئنت (مقدماتی تا توسعه یافته) به طور بدون نقص در رابطه این مباحث توضیحاتی ارائه شده‌است. پس با همگی این تفاسیر مطالعه برروی استقلال از کانال در انسیس امری دوری ناپذیر بوده و شما نمی توانید سوای در لحاظ به چنگ آوردن این بخش پاسخ های قابل اطمینانی داشته باشید.
در این قسمت گروه فنی مهندسی آدر صنعت به بررسی استقلال از مش در انسیس از جمله ترسیم هندسه و المان بندی همراه با ترسیم نمودار و تحلیل نتایج و بدست آوردن المان بهینه می پردازیم.
بررسی استقلال از مش
بررسی اعتبارسنجی عددی Validation در انسیس - آدر صنعت
بررسی اعتبارسنجی عددی Validation در انسیس، قوی‌ترین ابزار در فرآیند معرفی محصول جدید (NPI) در نظر گرفته میشود. این میتواند زمان عرضه محصول به بازار را تسریع کند، هزینه های صورتحساب مواد (BOM) را کاهش دهد و از اجرای موفقیت آمیز طرح هایی که رقابت را دور می‌زند اطمینان حاصل کند.
بخش جدایی ناپذیر هر تحلیل و شبیه سازی کامپیوتری، صحت سنجی (verification) و اعتبارسنجی (validation) است، غفلت از هرکدام از این دو، شبیه سازی را دچار مشکلات شدید میکند و به اعتقاد بسیاری از متخصصین این حوزه، عملا شبیه سازی بدون صحت/اعتبار سنجی، بی ارزش و غیر قابل اعتماد است. همچنین انجام صحت/اعتبار سنجی، عدم اطمینان (uncertainty) شبیه‌سازی را کاهش داده و ضریب اطمینان آن را بالا می‌برد.
مدیران برنامه، در حال حاضر به شواهد رسمی در مورد “شبیه سازی مناسب برای هدف نیاز دارند تا بتوانند بر اساس آن اعتماد ایجاد کنند و تصمیم بگیرند. این صحت سنجی و اعتبار سنجی ها باید توسط تحلیلگران و مدل‌سازها (درون تیم تحلیل یا طراحی ) انجام شود تا از درست و صحیح عمل کردن مدل اطمینان حاصل شود. صحت سنجی فرآیندی است که تضمین میکند که مدل بر اساس روابط متغیرهای ورودی و متغیرهای خروجی که در مدل تعبیه شده‌اند، نتایج درستی را تولید یا پیش‌بینی میکند.
در واقع صحت سنجی ، از درست بودن رابطه (relationship) درون مدل و اینکه مدل به درستی عمل میکند و نتایج را همانگونه که باید باشند، تولید میکند، اطمینان حاصل میکند. فرآیند صحت سنجی، کاری به دنیای واقعی و تجربی و یا آزمایشگاهی یا نتایج آنها ندارد.
فرآیند صحت سنجی، به آنچه که باید در طبیعت رخ دهد، اهمیتی نمی‌دهد. صحت سنجی در واقع به دنیای بیرون از کامپیوتر ارتباطی ندارد و فرآیند صحت سنجی، در واقع، بررسی و تعیین میکند که مدل تولید شده توسط سازنده مدل، دقیقا همان کاری را انجام میدهد که مدلساز «فکر میکند» مدلش باید انجام دهد. صحت سنجی اطمینان حاصل میکند که مدل، طوری رفتار میکند و کاری را انجام میدهد که از او خواسته شده و پیش بینی میشود آن‌را انجام دهد.
در واقع در صحت سنجی هدف، جلوگیری از این است که مدلساز وقتی مدل را می‌سازد و انتظار انجام کار A را از آن دارد، مدل برای خودش کار B (B≠A) را انجام نمی‌دهد و مدلساز را به تصور غلط اینکه مدل، دارد کار A را انجام میدهد نمی‌اندازد . برای مثال، فرض کنید کدی (در اینجا مدل همان کد است) نوشته شده است که باید دو عدد را به هم تقسیم کرده و در صورت اعشاری بودن، آن را به سمت بالا گرد کند و عددی صحیح را گزارش کند.
مثلا اگر 3 به 4 تقسیم شد باید حاصل را به سمت بالا گرد کرده و عدد 1 را چاپ کند. صحت سنجی در اینجا بررسی میکند که مثلا اگر چنین تقسیمی انجام شد ، آیا کد واقعا کاری که از آن خواسته شده یعنی گرد کردن به سمت بالا را انجام میدهد و عدد 1 را گزارش میکند؟ یا اینکه مثلا عدد 0.75 را چاپ میکند؟ در صورت انجام دومی، یعنی مدل غلط کار میکند و باید خطا را یافت و مدل را اصلاح کرد.
این چیزی است که صحت سنجی به ما می‌گوید. اعتبار سنجی فرآیندی است برای اطمینان از اینکه مدل تا حد ممکن دنیای واقعی را نشان میدهد. فرآیند اعتبارسنجی به مدلساز کمک می کند مطمئن شود که مدل صحیح ساخته شده است. فرآیند اعتبار سنجی به شدت بر داده‌های جمع‌آوری‌شده از دنیای واقعی، و درک مدلساز از فرآیند واقعی متکی است. فرآیند اعتبار سنجی، تضمین میکند که مدل در حال انجام همان کاری است که فرآیند واقعی ( و طبیعت) انجام میدهد یا انجام خواهد داد.
آدر صنعت به بررسی اعتبارسنجی عددی Validation در انسیس و ترسیم هندسه و المان بندی و مدلسازی، تحلیل مسئله و مقایسه نتایج عددی با نتایج مقاله می پردازیم.
بررسی اعتبارسنجی عددی Validation
تحلیل Response spectrum ارتعاش دکل مخابراتی تحت تحریک در انسیس - آدر صنعت
ارتعاش، نوسان مکانیکی حول یک نقطه تعادل است. ارتعاش ممکن است مانند حرکت آونگ متناوب (تکرار شونده) باشد یا مانند حرکت چرخ خودرو روی مسیر ناهموار تصادفی باشد.
ارتعاش آزاد:
زمانی اتفاق می‌افتد که یک سیستم مکانیکی با یک ورودی ابتدایی به نوسان در می‌آید و سپس اجازه داده میشود تا آزادانه نوسان کند. مثالی از این نوع نوسان عقب کشیدن یک تاب و رها کردن آن است تا آزادانه نوسان کند. یک سیستم مکانیکی در یک یا تعداد بیشتری از فرکانس‌های طبیعی خود نوسان کرده و آنقدر تضعیف میشود تا اینکه کاملاً متوقف شود.
ارتعاش واداشته:
زمانیکه یک آشفتگی متغیر با زمان (نیرو، جابجایی یا سرعت) در سیستم مکانیکی اعمال شود اتفاق می‌افتد. این آشفتگی میتواند دوره‌ای تکرار شده و ورودی پایدار داشته باشد یا یک ورودی گذرا با آشفتگی کاملاً تصادفی باشد. ورودی دوره ای میتواند هارمونیک یا غیرهارمونیک باشد. از مثال‌های این نوع ارتعاش میتوان به یک ماشین لباسشویی که به دلیل نامیزانی ارتعاش میکند اشاره کرد .در سیستمهای خطی فرکانس پاسخ ارتعاش حالت-پایدار ناشی از ورودی دوره ای هارمونیک مساوی است با فرکانس نیرو یا حرکت وارد شده، که در آن بزرگی پاسخ به سیستم مکانیکی بستگی دارد.
ارتعاش میرا:
زمانیکه انرژی یک سیستم در حال ارتعاش توسط اصطکاک یا سایر نیروی‌های مقاوم به مرور تضعیف میشود، گفته میشود که این ارتعاش میرا است. ارتعاشات در این حالت به مرور کاهش یافته یا فرکانس و شدت آن عوض میشود و نهایتاً سیستم در حالت تعادل ساکن میشود. مثالی از این نوع ارتعاش سیستم تعلیق خودرو است که در آن ارتعاش توسط ضربه گیرها جذب میشود.
گروه فنی مهندسی آدر صنعت به تحلیل Response spectrum ارتعاش دکل مخابراتی تحت تحریک در انسیس جهت هندسه و المان بندی و تحلیل مسئله تحت تاثیر تحریک سیستم می پردازیم.
تحلیل Response spectrum ارتعاش دکل مخابراتی
الگوریتم بهینه سازی ژنتیک در انسیس جامدات - آدر صنعت
در حوزه هوش مصنوعی (AI)، الگوریتم‌های مختلف به حل مسائل پیچیده کمک می‌کنند. یکی از این الگوریتم‌ها که توجه زیادی را به خود جلب کرده است، الگوریتم ژنتیک (Genetic Algorithm) است. با ریشه در زیست‌شناسی تکاملی، GA ثابت کرده که ابزاری قدرتمند برای بهینه‌سازی و مشکلات جستجو در هوش مصنوعی است. در این مطلب از مکتوب قرار بر این خواهد بود که در مورد الگوریتم ژنتیک در هوش مصنوعی، کاربردها و ابعاد مختلف آن صحبت کرده و در آخرسر پیاده‌سازی الگوریتم ژنتیک در هوش مصنوعی با پایتون را انجام دهیم.
پس با ما همراه باشید. الگوریتم‌های ژنتیک دسته‌ای از الگوریتم‌های جستجو و بهینه‌سازی هستند که از اصول انتخاب طبیعی و ژنتیک الهام گرفته شده‌اند. آنها از روند تکامل طبیعی تقلید می‌کنند تا راه‌حل‌های بهینه برای مسائل پیچیده پیدا کنند. این الگوریتم تکاملی بر روی جمعیتی از راه‌حل‌های بالقوه عمل میکند که به صورت کروموزوم یا افراد نمایش داده می‌شوند. این کروموزوم‌ها تحت عملیات ژنتیکی مانند جهش (Mutation) و تقاطع (Crossover) قرار می‌گیرند که منجر به تکامل جمعیت در طول نسل‌های متوالی میشود.
گروه فنی مهندسی آدر صنعت به بررسی و آموزش تعیین پارامتر ورودی و خروجی جهت بهینه سازی و المان بندی و تعیین شرایط مرزی و تنظیم الگوریتم و تحلیل نمودار پاراتو در الگوریتم بهینه سازی ژنتیک در انسیس جامدات می پردازد.
الگوریتم بهینه سازی ژنتیک
بهینه سازی ورق سوراخ دار تحت کشش با الگوریتم ژنتیک در انسیس - آدر صنعت
برای پیاده‌سازی الگوریتم ژنتیک در هوش مصنوعی ابتدا بهتر است که با اجزای آن آشنا شویم
اجزای الگوریتم ژنتیک به صورت فهرست موارد زیر هستند:
• نمونه‌سازی اولیه (Initialization): فرآیند با ایجاد یک جمعیت اولیه از افراد تصادفی آغاز میشود.
• ارزیابی سازگاری (Fitness Evaluation): سازگاری هر فرد توسط تابعی ارزیابی میشود که عملکرد آنها را در حل مشکل اندازه‌گیری میکند.
• انتخاب (Selection): افراد با آمادگی بالاتر احتمال بیشتری برای انتخاب شدن به‌عنوان والدین برای نسل بعدی دارند.
• تقاطع (Crossover): افراد انتخاب شده تحت crossover قرار می‌گیرند، جایی که مواد ژنتیکی آنها برای ایجاد فرزندان ترکیب میشود.
• جهش (Mutation): گاهی اوقات، تغییرات تصادفی در ماده ژنتیکی فرزندان برای حفظ تنوع اثرگذار خواهد بود.
• تکرار (Repeat): فرآیند انتخاب، تقاطع و جهش تا زمانی که یک شرط خاتمه برآورده شود (به‌عنوان‌مثال، حداکثر تعداد نسل یا دقت راه‌حل مورد نظر) ادامه می‌یابد.
در دهه 1970، جان هالند، دانشمندی از دانشگاه میشیگان، مفهوم استفاده از الگوریتم‌های ژنتیک را برای بهینه‌سازی مهندسی معرفی کرد. ایده اساسی پشت این الگوریتم شبیه‌سازی انتقال ویژگی‌های ارثی از طریق ژن‌ها است، دقیقاً شبیه نحوه انتقال صفات انسانی از طریق کروموزوم‌ها. هر ژن در این کروموزوم‌ها نشان دهنده یک ویژگی خاص است. به عنوان مثال، ژن 1 میتواند رنگ چشم، ژن 2 قد، ژن 3 رنگ مو و غیره را نشان دهد. اما در عمل، انتقال کامل کروموزوم ها به نسل بعدی اتفاق نمی‌افتد. دو رویداد اولیه به طور همزمان اتفاق می‌افتد.
اولین رویداد به عنوان «جهش | mutation» شناخته میشود، که در آن ژن‌های خاصی دستخوش تغییرات تصادفی می‌شوند. اگرچه تعداد ژن‌های جهش‌یافته معمولاً کم است، اما این تغییرات تصادفی نقش مهمی دارند. به عنوان مثال، ژن مسئول رنگ چشم میتواند به طور تصادفی منجر به این شود که فردی در نسل بعدی چشمان سبز داشته باشد، درحالی‌که نسل قبلی عمدتاً دارای چشمان قهوه‌ای بود. جهش تنوع و امکان ظهور صفات جدید را معرفی میکند.جهش و تقاطع با هم توانایی الگوریتم ژنتیک را برای کاوش و بهره‌برداری از فضای راه‌حل هدایت می‌کنند.
جهش با تغییر تصادفی ژن‌ها، تازگی ایجاد میکند و امکان کشف بالقوه صفات جدید و مفید را فراهم خواهد کرد. تقاطع تبادل و بازترکیب مواد ژنتیکی را تسهیل میکند، تنوع و انتشار ویژگی‌های مطلوب را در طول نسل‌ها ارتقا میدهد. با ترکیب این مکانیسم‌های الهام گرفته از تکامل طبیعی، الگوریتم‌های ژنتیک میتوانند به طور مؤثر فضاهای حل پیچیده را جستجو و بهینه کرده و امکان کشف راه‌حل‌های بهینه یا نزدیک به بهینه را برای طیف وسیعی از مسائل فراهم کنند. امروزه الگوریتم ژنتیک در هوش مصنوعی ترکیب شده است و توانایی‌های بسیار حیرت انگیزی دارد.
گروه فنی مهندسی آدر صنعت در این قسمت به بهینه سازی ورق سوراخ دار تحت کشش با الگوریتم ژنتیک به بررسی ترسیم هندسه و تعیین پارامترهای ورودی و خروجی و المان بندی و بهینه سازی و بحث پیرامون نتایج حاصله از بهینه سازی در انسیس می پردازیم.
بهینه سازی ورق سوراخ دار تحت کشش
تحلیل هارمونیک و مودال بر کانال هوایی در انسیس - آدر صنعت
آنالیز هارمونیک شاخه ای از ریاضیات است که مرتبط با نمایش توابع یا سیگنال‌ها به صورت برآیندی از امواج پایه بوده و به مطالعه و نمایش مفاهیم سری‌های فوریه و تبدیل فوریه (یعنی فرم توسعه یافته‌ی آنالیز فوریه) میپردازد. در دو قرن اخیر، این شاخه به شاخه‌ای وسیع تبدیل شده که کاربردهای گسترده‌ای در نظریه اعداد، نظریه نمایش، پردازش سیگنال، مکانیک کوانتومی، آنالیز جزر و مدی و علوم اعصاب دارد.
تبدیل فوریه کلاسیک روی هنوز هم یک حوزه زنده تحقیقاتیست، بخصوص تبدیل‌های فوریه روی اشیای کلی‌تری چون توزیعات تمپرد. به عنوان مثال، اگر ما برخی الزامات روی توزیعی چون اعمال کنیم، می‌توانیم آن ها را به زبان تبدیل فوریه روی نیز ترجمه کنیم. قضیه پالی-وینر مثالی از این فرایند است.
قضیه پالی-وینر فوراً ایجاب می کند که اگر یک توزیع ناصفر با تکیه‌گاهی فشرده باشد (شامل توابع با تکیه‌گاه ثابت هم میشود)، آنگاه تبدیل فوریه آن هیچ‌گاه تکیه گاه فشرده نخواهد داشت. این حالت بسیار مقدماتی از اصل عدم قطعیت در بستر آنالیز-هارمونیک است. سری‌های فوریه را میتوان در بستر فضاهای هیلبرت به‌طور مناسب‌تری مطالعه کرد، چرا که در آنجا ارتباطی بین آنالیز هارمونیک و آنالیز تابعی ارائه میکند.
بسیاری از کاربرد های آنالیز هارمونیک در علم و مهندسی با ایده یا فرضی شروع شد که یک پدیده یا سیگنال را می توان به صورت ترکیبی از جمع تک مؤلفه های ارتعاشی در نظر گرفت. جزر و مد اقیانوس و ریسمان مرتعش مثال های رایج و ساده ای هستند. اغلب رهیافت های نظری سعی می کنند با معادلات دیفرانسیل یا دستگاهی از معادلات استفاده کنند تا ویژگی های اساسی سیستم شامل دامنه، فرکانس و فاز های مؤلفه های ارتعاشی را توصیف کنند.
معادلات خاصی به نوع میدان وابستگی دارند، اما نظریه ها عموماً سعی می کنند معادلاتی انتخاب کنند که نمایانگر اصول اصلی قابل کاربرد باشند. گروه فنی مهندسی آدر صنعت به آموزش تحلیل هارمونیک و مودال بر کانال هوایی در انسیس و هندسه، المان بندی، شرایط مرزی و تحلیل و تعیین محدوده تحریک فرکانس می پردازیم.
تحلیل هارمونیک و مودال بر کانال هوایی در انسیس
شبیه سازی برخورد interaction جسم صلب با جسم غیر صلب در انسیس - آدر صنعت
در برخورد دو جسم در زمان کوتاه تماس، نیروهایی به هم اعمال می‌کنند. به علت برقراری قانون سوم نیوتون در مورد نیروهای برخوردی، نیرویی که یکی از اجسام به دیگری وارد میکند از نظر اندازه مساوی ولی در خلاف جهت نیرویی است که از طرف جسم مقابل به آن وارد شده‌است.
قوانین پایستگی انرژی مکانیکی و پایستگی تکانه خطی، دقیقاً برقرار بوده (پایستگی انرژی جنبشی همواره برقرار نیست) و به ما این امکان را میدهد تا نتیجه برخورد را پیش‌بینی کنیم. هرگاه در برخورد انرژی جنبشی پایسته باشد انرژی پتانسیل نیز پایسته خواهد بود.
گروه فنی مهندسی آدر صنعت در این آموزش به شبیه سازی برخورد جسم صلب با جسم غیر صلب و بررسی و ترسیم هندسه و المان بندی و تعیین شرایط مرزی و تحلیل و بررسی نقاط ضعف برخورد در Dynamic explicit در نرم افزار انسیس می پردازد.
شبیه سازی برخورد interaction
27 فروردین 1400
0
250,000 تومان
مهــندسی در یک قدمی شما!
با خرید دوره های مهندسی آدر صنعت که به صورت آموزش‌های حضوری و مجازی در دسترس هستند می‌توانید از امکانات آن بهره‌مند شوید. بنابراین همین حالا توانایی خود را در مکانیک سیالات، مکانیک جامدات و ... افزایش دهید.برای مجموعه‌ی آدر صنعت رضایتمندی کسانیکه بسته هایش را خریداری کرده‌اند بسیار دارای اهمیت است.
در آدر صنعت، ما در تلاش هستیم تا با ارائه بهترین خدمات، در سریع ترین زمان و با کمترین هزینه به شما در زمینه‌ی تحلیل و طراحی مکانیک جامدات و مکانیک سیالات کلیه تجهیزات صنعتی کمک کنیم.
با کمترین هزینه خرید کنید.
از بهترین کیفیت برخوردار شوید.
برای هماهنگی بیشتر می‌توانید به اینستاگرام مجموعه‌ی آدرصنعت مراجعه فرمایید. همچنین می‌توانید با شماره‌ی 0918861649 هماهنگ کنید.
ارائه مدرک دوره توسط آدر صنعت
ارائه مدرک دوره برای کلیه دانشجویانی که در دوره های آموزشی آدر صنعت شرکت کردند با شرکت در آزمون و کسب نمره بالای 75 از 100 صادر خواهد شد.
برای مثال سوختن پروپان:
اگر احتراق در هوای آزاد اتفاق بیفتد معادله متناظر برابر خواهد بود با:
برای مثال سوختن پروپان:
در این قسمت از آموزش به بررسی هندسه و المان ریزی مخصوص احتراق سوخت گاز با استفاده از chemkin میپردازیم و در گام بعد به تعیین شرایط مرزی و تعیین توابع حلگر و تعیین PDF سوخت و در نهایت تعیین نسبت سوختی و در نهایت تحلیل مسئله و همچنین تحلیل نتایج بدست آمده از احتراق سوخت گاز میپردازیم. 
