یکاهای محاسباتی سازگار (Consistent Units)

اطلاع از یکاهای محاسباتی سازگار (consistent units) مورد استفاده در نرم افزارهای اجزای محدود برای کاربر یک ضرورت است چرا که تقریباً هیچکدام از نرم افزارهای تحلیل اجزای محدود مثل آباکوس (Abaqus) از یکاها (واحدهای) محاسباتی خاصی پیروی نمی کنند، . حتماً تا به حال برایتان پیش آمده است که در تعیین واحدهای پارامترهای مختلف در دستگاه یکاهای مختلف (Unit Systems) دچار سردرگمی شده باشید. در واقع شما به عنوان کاربر نرم افزارهایی مثل Abaqus همواره باید مطلع باشید که از کدامیک از یکاها (واحدها) برای مدلتان قرار است استفاده کنید. بطور مثال باید حواستان باشد که اگر از ابعاد میلیمتری برای ایجاد هندسه قطعات مدلتان استفاده کرده اید، سایر پارامترهای مدلتان نیز باید با این یکاهای محاسباتی سازگار (consistent units) باشند. در بسیاری از موارد ناسازگار بودن یکاهای استفاده شده در مدل، ریشه اصلی خطاهایی (errors) هستند که در حین اجرای مدل بروز می کند. تعداد قابل توجهی از مدلهایی که دوستان جهت بررسی برای من ارسال می کنند دارای چنین مشکلی هستند که معمولاً منجر به خطای معروف Too many attempts made for this increment می شود.

در این پست فایل خلاصه مفیدی قرار داده‌ شده است که با توجه به آن و پیروی از دستگاه یکاهای پیشنهاد شده در آن می توانید برای همیشه از شر مشکل ناهمخوان بودن یکاهای استفاده شده در مدلتان (units inconsistency) خلاص شوید. 

ساده ترین راه این است که از سیستم واحدهای SI استفاده شود که در آن واحد پارامترهای اصلی به شرح زیر است:

طول: متر m

جرم: کیلوگرم kg

زمان: ثانیه s

نیرو: نیوتن N

تنش: پاسکال Pa

انرژی: ژول J

با تغییر هر کدام از این واحدها سایر واحدها نیز دستخوش تغییر خواهند شد. به طور مثال اگر واحد طول به جای متر تبدیل به میلیمتر شود آنگاه واحد تنش از پاسکال به مگاپاسکال تغییر خواهد کرد.

محاسبه این تغییرات کار پیچیده‌ای نیست اما در فایل PDF ضمیمه شده تقریباً تمامی حالات ممکن در چند جدول گردآوری شده است.

دانلود فایل

53 comments

  • سلام.اگر بخواهیم نمودار بار-تغییر مکان را به صورت منحنی (نه خط راست) به دست بیاوریم باید قبل از ران گرفتن چه پارامترهایی رو رعایت کنیم؟مثلا : پلاستیک . نوع بارگذاری و... باتشکر
  • سلام من ورودی مدلم که ابعدش رو میخام بر حسب mm باشند، اینها می باشد: poissons ratio : 0.3 E : 200 Gpa density : 8700 kg/m^3 اینا رو باید چطور وارد کنم؟ باتشکر
  • سلام من واحدهای انتخابی من mm و N هستند. من برای یکی از داده های مربوط به اتصال از یک پایان نامه استفاده می‎کنم که واحدهای انتخابیش سانتیمتر و کیلوگرم نیرو هست. توی Connector Property در قسمت Elasticity، برای Force/Moment نیروهای متناظر با Ux و Uy و Uz را مساوی 500 كيلوگرم بر سانتيمتر (؟) گذاشته. من توی مدلم باید این عدد رو تقسیم بر 100 کنم و برابر با 5 بگذارم؟ و در قسمت Failure در قسمت Position Failure Criteria بدون بعد هست یا باید بر حسب واحد طول بیان بشه؟ ممنون می‎شم اگه راهنماییم کنید.
  • با سلام و خسته نباشید. واقعا از اطلاعاتتون تشکر می کنم کلی راهگشای من بود، یک سوالی که دارم این هست که اگر من ابعاد مدلم را بر مبنای سانتی متر وارد کرد و به تبع اون دنسیتی بر حسب گرم بر سانتی متر مکعب می شود، حال اگر بخواهم گراویتی را وارد نماییم مقدار آنرا باید 9.81- وارد کنم یا 981-؟
  • سلام اگه واحد طول نانومتر باشه، یعنی اگه موقع مدل کردن ده به توان منفی نه رو نذاریم واحدهای مدول یانگ و چگالی و ... چه تغییری میکنن؟ ممنون از سایت خوبتون
  • با سلام و احترام من یک مدل solid در کتیا ساختم وانرا برای انالیز ارتعاشی وارد اباکوس کردم درتعریف مواد و هنگام تبدیل واحدها ، وقتی فقط واحد طول را به میلیمتر تبدیل می کنم نتایج بدست امده با نتایج تست مودال نزدیک میشن ولی وقتی واحدهای دیگه مثل وزن را هم جابجا می کنم نتایج نادرست میشن یعنی ممکن هست که وقتی از فایلی از کتیا وارد اباکوس میشه ، فقط واحد طول عوض بشه یا اینکه اشکال از جای دیگه ای هستش ؟
  • ممنون از راهنماي شما ناحيه كمانش دور تر از ناحيه جوش قرار دارد يعني مدل نكودن جوش ميتوانر تا اين حد تاثير داشته باشد
  • سلام خسته نباشید من برای صحت سنجی بایان نامه یک اتصال فولادی جوشی مدل کرده ام که ناحیه جوش بین تیر وستون قید قرار دادم چون ناحیه مفصل دور تر از ناحیه جوش قرار دارد.از المان shell استفاده کردم و نمودار ۲خطی تنش کرنش مطابق مقاله از تست کشش بدست امده و از سخت شدگی isotropic استفاده کردم بارگذاری بر اساس aisc است و حالا نمودار هیسترزیس بدست امده مقداری تفاوت دارد باید dirif rotation plastic4% و dirift rotation total 5% بدست بیارم ولی بجای ۴٪ در ۳٪ نمونه من کمانش میکند و لی در ۵٪ مطابقت دارد بطور کلی نمونه من در زود تر کمانش می کند علت جیه کمک کنین
    • 5 تا 10 درصد تفاوت قابل قبول است و کار زیادی برای آن نمی توان کرد. مخصوصا اگر خواص متریال پیچیده باشد مانند خواص جوش که شما آنرا بسیار ساده مدل کرده اید. ولی در مجموع بدون بررسی مدل اظهار نظر دقیقی نمی توان کرد.
      • كمانش در ٤٪ كجا و كمانش ٣٪ من كجا احساس مي كنم بيشتر از ١٠% اختلاف هست بنظر شما پارامتري وجود نداره كه اعمال كنم تو قسمت مصالح
        • همانطور که گفتم اختلاف جواب عملی و شبیه سازی اجتناب ناپذیر است مخصوصا اگر در مدل و خواص متریال ساده سازی انجام شده باشد. ضمن آنکه بدون دیدن مدل خیلی نمی توان اظهار نظر دقیقی داشت.
  • سلام، خیلی ممنون از فایل پی دی اف،واقعا راهگشا بود.. فقط به سوال:با توجه به این توضیحات وقتی از واحدهای میلی متر(برای طول) و نیوتن(برای نیرو) استفاده میکنیم ،density باید بر حسب ton/mm2 باشد؟
  • سلام.من در مورد دمپرهای ارتعاشات توسط قطعات الاستومری و تحلیل آن در abaqus تحقیقات گسترده ای انجام میدهم.اگر اطلاعاتی هرچند کوچک در این مورد دارید،برای من به این آدرس ارسال کنید. misam.shariaty@yahoo.com پس این ارتباط دوطرفه خواهد بود و باعث افزایش علم ما خواهد شد.متشکرم. کلمات کلیدی:شبیه سازی ارتعاشات لاستیک ها و الاستومرها در abaqus،خواص مواد الاستومری مورد نیاز برای آباکوس، اگر فایل های تصویری و نوشتاری دارید لطفا ارسال کنید.
  • با سلام وعرض ادب مدل بنده یک تیر ورق بطول 2 وارتفاع 1متر است که داراب بازشو در جان است.نحوه اعمال بار دینامیکی به آنرا از کدام گزینه استفاده کنم؟ چگونه میتوانم بفهمم که تحت چه باری درآن مفصل پلاستیک تشکیل شده است؟ با تشکر از زحمات جنابعالی
    • برای اعمال بار دینامیکی و احیاناً متغیر از amplitude استفاده کنید. amplitude موارد متعددی دارد که معمولا از tabular استفاده می شود. مقادیر کرنش معادل PEEQ را چک کنید هر وقت از صفر بیشتر شد، مفصل پلاستیک تشکیل شده است.
  • با سلام خدمت شما و تشکر بابت سایت و مطالب خوبتون من یه مشکلی برخورد کردم اونم اینه که فایل هام رو با کتیا ساختم و داخل نرم افزار آوردم ولی اندازه های وارده شده در کتیا به میلی متر بوده.الان خودم تبدیل واحد که میخام انجام بدم نمیدونم مثلا کیلوگرم یا ثانیه رو هم باید تغییر بدم یا نیازی نیست.چند بار بدون تغییر انجام دادم و قطعه من تغییر شکل غیر منطقی و زیادی داشت با نیروی خیلی کم.لطفا راهنمایی کنید.ممنونم
    • سلام برای راحتی از فایل ضمیمه مطلب استفاده کنید. خودتان هم می توانید واحدها را محاسبه کنید. باید ۳ واحد را انتخاب کنید و بقیه واحدها از روی آن قابل محاسبه خواهد بود. وقتی واحد طول را میلیمتر انتخاب کرده باشید یکی از انتخابهای مرسوم mm، ton، s و MPa خواهد بود.
      • آقا بابک مننون از راهنمایی ولی بازم همون نتیجه قبلی بود. چگالی اصلی من 7500 بود که طبق واحد گفته شده شد 7500e-12 ضریب پوآسون 0.3 یانگ بود 210 گیگا پاسکال که طبق واحدها شد 210e3 نیروی من هم 981 نیوتون که طبق واحد ها همون 981 وارد شد نمیدونم اگه جایی اشتباه کردم راهنمایی کنید