23
ABAQUS/CAE tutorial I อ.ดร.ธีรพัฒน์ ชมภูคา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 1 การสร้างและวิเคราะห์แบบจาลองอย่างง่ายโดย ABAQUS/CAE เอกสารนี้เป็นแบบฝึกพื้นฐานสาหรับผู้ใช้งานโปรแกรม ABAQUS ซึ่งจะช่วยให้ผู้ใช้งานได้ทราบถึงขั้นตอน เบื้องต้นของการใช้งาน ABAQUS ในแต่ละส่วนของ module เริ่มตั้งแต่การสร้างและวิเคราะห์แบบจาลองอย่างง่าย ใน แต่ละขั้นตอน โดยเราจะสร้างคานเหล็กแบบยึดกับผนังด้านเดียว (Cantilever beam) โดยมีแรงกระจายแบบสม่าเสมอทีผิวด้านบนของคาน 1. การเรียกใช้โปรแกรม เปิดโปรแกรม Licensing utilities เพื่อเปิดใช้งาน license server หลังจากนั้นหน้าต่างโปรแกรม Lmtools ก็จะปรากฎขึ้น ให้ใช้เมาท์กดเลือกไปที่แท็บ Star/Stop/Reread หลังจากนั้นกดปุ่ม Start Server จะเห็นว่าข้อความด้านล่างจะปรากฎคาว่า Server Start Successful ดังรูป กดปุ่ม minimize icon ของโปรแกรมเพื่อซ่อนหน้าต่างโปรแกรม ใช้เมาท์กดเลือกไปที่ปุ่ม Start ด้านล่างซ้ายของ Desktop แล้วกดต่อไปทีProgram หลังจากนั้นกดเลือก ไปทีAbaqus 6.10-1 > Abaqus CAE ดังรูป หลังจากนั้น หน้าต่างของ โปรแกรม ABAUS/CAE ก็จะปรากฎขึ้นดังรูป

ABAQUS Tutorial 1

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 1

การสร้างและวิเคราะหแ์บบจ าลองอย่างง่ายโดย ABAQUS/CAE เอกสารนี้เป็นแบบฝึกพื้นฐานส าหรับผู้ใช้งานโปรแกรม ABAQUS ซึ่งจะช่วยให้ผู้ใช้งานได้ทราบถึงขั้นตอนเบื้องต้นของการใช้งาน ABAQUS ในแต่ละส่วนของ module เริ่มตั้งแต่การสร้างและวิเคราะห์แบบจ าลองอย่างง่าย ในแต่ละขั้นตอน โดยเราจะสร้างคานเหล็กแบบยึดกับผนังด้านเดียว (Cantilever beam) โดยมีแรงกระจายแบบสม่ าเสมอท่ีผิวด้านบนของคาน

1. การเรียกใช้โปรแกรม เปิดโปรแกรม Licensing utilities เพื่อเปิดใช้งาน license server หลังจากนั้นหน้าต่างโปรแกรม Lmtools ก็จะปรากฎขึ้น ให้ ใ ช้ เมาท์กดเลือกไปที่แท็บ

Star/Stop/Reread หลังจากนั้นกดปุ่ม Start Server จะเห็นว่าข้อความด้านล่างจะปรากฎค าว่า Server Start Successful ดังรูป

กดปุ่ม minimize icon ของโปรแกรมเพื่อซ่อนหน้าต่างโปรแกรม ใช้เมาท์กดเลือกไปท่ีปุ่ม Start ด้านล่างซ้ายของ Desktop แล้วกดต่อไปที่ Program หลังจากนั้นกดเลือก

ไปท่ี Abaqus 6.10-1 > Abaqus CAE ดังรูป

หลังจากนั้น หน้าต่างของ โปรแกรม ABAUS/CAE ก็จะปรากฎขึ้นดังรูป

Page 2: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 2

ในหน้าต่าง Start Session มี option อยู่ 4 options ด้วยกันคือ (1) Create Model Database - สร้างโมเดลใหม่ (2) Open Database - เปิดโมเดลที่มีอยู่แล้ว (3) Run Script – รันสคริปที่เขียนไว้ ซึ่งสคริปเป็นภาษา Phyton (4) Start Tutorial – เริ่มต้นจากตัวอย่างแบบเรียน

เราจะเริ่มต้นโดยการเลือก option ที่ 1 ดังนั้นเราต้องกดเลือกปุ่ม Create Model Database ประเภท With Standard/Explicit Model

ABAQUS/CAE แบ่งออกเป็นโมดุล ซึ่งในแต่ละโมดุลจะเป็นกระบวนการในการก าหนดลักษณะต่างของปัญหาที่วิเคราะห์ เช่น ก าหนดโครงสร้าง, การก าหนดวัสดุและการสร้างเมส เป็นต้น โดยจากปัญหาตัวอย่างนี้เราจะได้เรียกใช้งานแต่ละโมดุล ดังนี้

Part : เขียนโปรไฟล์แบบสองมิติ แล้วสร้างช้ินงานแบบสามมิติเพื่อเป็นตัวแทนของคาน Property : ก าหนดคุณสมบัติของวัสดุและคุณสมบัติของ Section ของคาน Assembly : ประกอบแบบจ าลอง Step : ก าหนดรูปแบบการวิเคราะห์และผลลัพธ์ที่ต้องการ Load : ก าหนดภาระงานและเง่ือนไขเริ่มต้นให้กับช้ินงาน Mesh : สร้างเมส Job : ก าหนดงานและส่งไปเพื่อวิเคราะห์ Visualization : ดูผลลัพธ์ของการวิเคราะห์

Page 3: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 3

2. สร้างและวิเคราะห์โมเดล ท าการสร้างและวิเคราะห์ปัญหา คานเหล็กมีแรงกระท าที่ผิวบน แสดงดังรูป

3. วิธีการสร้าง Part: cantilever beam วิธีการสร้าง Part สามารถท าได้โดยการสร้างขึ้นมาในโปรแกรมหรือท าการน าเข้า (Import) จากโปรแกรมอื่นก็

ได้ ในบทเรียนนี้เราจะท าการสร้างขึ้นมาในโปรแกรม หลังจากท่ีเราได้ท าการเปิดโปรแกรมมาแล้ว ในช่องด้านขวามือของ Module ให้คลิกเลือก Part หลังจาก

นั้นโปรแกรมจะท าการโหลด Toolbox ขึ้นมาในช่องด้านซ้ายมือหรือเลือกจากเมนูข้างบน คลิกไปที่ Part และ Create ตามล าดับเพื่อสร้างช้ินใหม่ขึ้นมา หลังจากนั้น Create Part dialog box ก็จะปรากฎขึ้นมา ในช่อง Name: ให้พิมพ์ค าว่า Beam ส่วนในช่อง Approximate size พิมพ์ 300 ลงไปแทนดังรูป หลังจากนั้นก็คลิกที่ปุ่ม Continue

หลังจากนั้นเราก็จะเข้าสู่ โปรแกรมในโหมด Sketcher สังเกตจะมีเส้นกริดปรากฏขึ้นในช่อง viewport และด้านซ้ายมือจะมี Basic tools ที่ใช้วาดรูป 2 มิติ

Page 4: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 4

ในการสร้างรูปร่างของคานจะสามารถท าได้โดยการวาดรูปสี่เหลี่ยมขึ้นมาก่อน ซึ่งสามารถท าได้โดยการใช้เมาท์คลิกเลือก Line tool ซึ่งอยู่ด้านขวามือบนสุดของ toolbox icons โดยให้กดเมาท์ค้างไว้ หลังจากนั้นจะเห็นว่ามี tool ซ่อนอยู่ใน icon นี้ซึ่งหนึ่งในนั้นคือ tool ที่ไว้วาดรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า หลังจากนั้นกดเลือก tool สี่เหลี่ยมนี้ หลังจากนั้นก็เลื่อนตัวช้ีมาบน Sketcher plane โดยเราจะท าการวาดสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาด 200x20 โดย ABAQUS จะแสดงข้อมูลให้ผู้ใช้ป้อนบริเวณ prompt area ดังนั้นเราจะป้อนค่าจุดแรกที่พิกัด –100,10 แล้วกด Enter จุดสองที่พิกัด 100, -10 แล้วแล้วกด Enter เราก็จะได้รูปสี่เหลี่ยมผ้า ดังรูป

หลังจากนั้นให้คลิกปุ่มขวามือของเมาท์ค้างไวแ้ล้วเลือก Cancel procedure เพื่อออกจาก tool วาดรูปสี่เหลี่ยม

Page 5: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 5

Note ถ้าหากว่าเราท าอะไรผิดเราสามารถลบ โดยการเลือกไปท่ี Delete tool หลังจากนั้นก็ใช้เมาท์เลือกเส้นหรือวัตถุที่ต้องการจะลบ วิธีการออกจาก Delete tool ก็ท าเช่นเดียวกับท่ีผ่านมา

หลังจากนั้นให้คลิกไปท่ีปุ่ม Done เพื่อออกจาก Sketcher ตัว Dialog box Edit Base Extrusion จะปรากฏขึ้น ในช่อง Depth ให้ใส่ค่าเป็น 25 เพราะคานมี

ความกว้าง 25 หลังจากนั้นกค็ลิก OK

ABAQUS/CAE จะแสดงภาพ isometric view ของคานออกมาให้เหน็ดังรูป

ขั้นตอนต่อไปเราจะท าการ save model โดยการ คลิกไปที่ File แล้วก็เลือก Save จากเมนู จากนั้น Dialog box ของ Save Model Database As จะปรากฏขึ้น จากนั้นให้พิมพ์ช่ือไฟล์ที่ต้องการลงในช่องด้านขวาของ Selection ฟิลด์ ในตัวอย่างน้ีเราตั้งช่ือไฟล์ว่า Beam แล้วก็กดปุ่ม OK ต่อไป

Page 6: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 6

Note หลังจากเรา Save file แล้วช่ือไฟล์และไดเร็คทอรี่ที่ใช้เก็บไฟล์จะปรากฏขึ้นให้เห็นในช่อง Title bar ต.ย ของเราจะเป็น D:/temp/Beam.cae

4. การสร้างและก าหนดชนิดวัสดุ เราจะใช้ Property module สรา้งและก าหนดชนิดวสัดุที่จะใช้ในโมเดล โดยหน่วยวัด (unit) ที่ใช้ใน

โปรแกรม ABAQUS แสดงดังตาราง

ในช่องด้านขวามือของ Module ใหค้ลิกเลือก Property เพื่อเข้าสู่โหมดของการสร้าง Property จาก Main menu bar คลิกเลือก Material และ Create หลังจากนั้น Edit Material Dialog box จะ

ปรากฏขึ้น จากน้ันให้ใส่ชื่อ ลงในช่องด้านขวามือของ Name เพื่อตั้งช่ือให้กับวัสดุ ในที่นี้เราจะตั้งช่ือเป็น Steel ที่หน้าต่าง Material Behaviors ให้คลิกไปที่ Submenu bar ตรงค าว่า Mechanical และต่อจากนั้นเลือกค าว่า Elasticity ต่อด้วย Elastic

จากนั้นก็ป้อนค่า Young’s modulus เป็น 209e3 MPa ซึ่งจากตารางหน่วยวัดเราใช้ความยาวเป็น mmจึงท าให้เวลาป้อนค่าในหน่วย MPa และ Poisson’s ratio เป็น 0.3 ในช่อง Data ดังรูป แล้วก็คลิก OK

Page 7: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 7

5. การสร้างและการก าหนด Section properties การสร้าง Section property ท าได้โดย ให้คลิกไปท่ี Section (อยู่บน Main menu bar) แล้วคลิกเลือก

Create แล้ว Create section dialog box จะปรากฏขึ้น ในช่อง Name ให้ใส่ช่ือเป็น BeamSection ในช่อง Category ยังคงค่า Solid ไว้ ส่วนในช่อง Type ก็ยังคงค่าให้เป็น Homogeneous เหมือนเดิม ต่อไปให้คลิก Continue จะปรากฏ Edit Section dialog box ขึ้นมา ในช่อง Material ให้คงค่า Steel ไว้เหมือนเดิม และในช่อง Plane stress/strain thickness ก็คงค่า 1 ไว้ จากนั้นก็คลิก OK

การก าหนด Section ให้กับ Cantilever beam ท าได้โดยการ กดเลือก Assign บน Main menu bar จากนั้นคลิกเลือก Section จากนั้นก็คลิกเลือกไปที่ Beam ในช่อง Viewport จะสังเกตเห็นว่าสีของ Beam จะเปลี่ยนไป จากนั้นก็คลิก Done เพื่อสิ้นสุดการเลือก จากนั้น Assign Section dialog box ก็

Page 8: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 8

จะปรากฏขึ้นมา ซึ่งเราจะเห็น list ของ Section ในที่นี้ก็จะมีอยู่อันเดียวที่เราเพิ่งสร้างขึ้นมา ให้กด OK เพื่อยอมรับค่า โดย ABAQUS/CAE ก็จะก าหนดค่า Solid section ให้กับ Beam และจะท าการปิดหน้าต่าง Assign Section dialog box

6. การประกอบโมเดล (Assembling the model) โดยปกติ แต่ละ Part ที่เราสร้างขึ้นนั้น จะมีพิกัดเป็นของตัวเองและจะไม่ขึ้นกับ Part อื่นๆในโมเดล ดังนั้น

สิ่งที่เราต้องท า คือ การสร้าง Instance ของแต่ละ Part แล้วจับมันมาประกอบเข้าด้วยกัน เป็นรูปร่างโมเดลที่เราต้องการ โดยเราสามารถท าได้ใน Assembly module ในตัวอย่างนี้เราจะท าการสร้าง Instance ของ Cantilever beam และสร้างโมเดลขึ้นมา

ใหค้ลิกเลือก Assembly ในช่องด้านขวาของ Module จากนั้นช่อง Viewport ก็จะเปลีย่นไป จาก Main menu bar คลิกเลือก Instance ต่อด้วย Create จะปรากฏ Create Instance

dialog box ขึ้นมา กดเลือก Beam และช่อง Instance Type ก าหนดให้เป็นแบบ Independent จากนั้นก็คลิก OK

ABAQUS/CAE จะท าการสร้าง Instance ของ Cantilever beam และแสดงออกมาให้เห็นในมุมมองแบบ Isometric view จากรูปเราจะเห็น Global coordinate system ปรากฏขึ้น

Page 9: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 9

Note เนื่องจากในโมเดลนี้เรามี Part แค่ช้ินเดียว ดังนั้นตัวโมเดลมี Instance อยู่ช้ินเดียว ซึ่งตัว Instance จะถูกน ามาประกอบเป็น Assembly ของเรา

7. สร้างข้ันตอนการวิเคราะห์ (Creating an Analysis Step)

กดเลือก Step ในช่องด้านขวามือของ Module เพื่อเข้าสู่โมดูล Step จาก Main menu bar คลิกเลือกไปที่ Step และ Create ตามล าดับ จากนั้น Create Step dialog

box ก็จะปรากฏขึ้น ในช่อง Name ให้เปลี่ยนเป็น Beamload จากนั้นให้คลิกเลือก Static, General ในช่องข้างล่าง Procedure type แล้วก็กดเลือก Continue

จากนั้น Edit Step dialog box ก็จะปรากฏขึ้น โดยค่า Default แล้วแท็บ Basic จะถูกเลือกไว้ ในช่อง Description field พิมพ์ Load the top of the beam เพื่อไว้ในการประกอบค าบรรยาย

Page 10: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 10

จากนั้นให้คลิกเลือกไปที่แท็บ Increment แล้วจะเห็นค่า Default ที่เซ็ตไว้ ก็ไม่ต้องท าอะไรกับมัน

เพื่อยอมรับค่าที่เซ็ตไว้ จากนั้นให้คลิกเลือกไปที่แท็บ Other แล้วจะเห็นค่า Default ที่เซ็ตไว้ ก็ไม่ต้องท าอะไรกับมันเพื่อ

ยอมรับค่าที่เซ็ตไว้ จากนั้นก็คลิก OK เพื่อสร้าง Step และออกจาก Edit Step dialog box

8. ขั้นตอนการก าหนดผลลัพธ์ที่จะแสดงผลออกมา (Requesting data output) หลังจากที่เราส่งงานไปวิเคราะห์ ABAQUS/CAE จะพิมพ์ผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ออกมา ผลลัพธ์ที่จะ

พิมพ์ออกมาสามารถจะก าหนดได้ว่าให้พิมพ์ค่าอะไรออกมาบ้าง ซึ่งสามารถท าได้ในช่วงที่เราสร้าง Step โดยทั่วไปการท าสามารถท าโดยการคลิกเลือกไปที่ Output บน Main menu bar แล้วกดเลือก Field Output Requests Manager และ History Output Requests Manager เพื่อท่ีจะสั่งให้ ABAQUS/CAE ท าในสิ่งต่อไปนี ้

เลือกตัวแปรที่จะพิมพ์ออกมาใน output database เลือกส่วน section points ที่จะพิมพ์ค่าออกมา ก าหนดพื้นที่ในโมเดลที่ต้องการพิมพ์ค่าผลลัพธ์ออกมา ก าหนดความถี่ในการพิมพ์ค่าออกมา ในตัวอย่างนี้นั้นเราจะใช้ค่า Default ที่โปรแกรมเซ็ตไว้อยู่แล้วมาใช้ ดังนั้นเราจะการตรวจสอบดูว่ามีค่า

อะไรบ้างท่ีเซ็ตไว้ ซึ่งสามารถท าได้ดังต่อไปน้ี จาก Main menu bar คลิกเลือกไปที่ Output ต่อด้วย Field Output Requests และ Manager

Field Output Requests Manager dialog box ก็จะปรากฏขึ้นมา จากนั้นให้คลิกเลือก Edit Dialog box ของ Edit Field Output Request ก็จะปรากฏขึ้นมา ในช่อง Output Variables เราจะเห็นตัวแปรที่ถูกเลือกไว้ว่ามีค่าอะไรบ้าง ต่อไปให้ลองคลิกเครื่องหมายลูกศรด้านหน้าตัวแปรที่ถูกเลือกเพื่อดูว่าจริง ๆ แล้วมีค่าอะไรบ้างท่ีถูกเลือกไว้ ตัวอย่างลองคลิกไปท่ี Stresses เราจะเห็นเป็นดังรูป

Page 11: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 11

จากนั้นคลิก Cancel เพื่อออกจาก Dialog box Edit Field Output Request (ถ้ามีการปรับเปลี่ยนค่าเราจะต้องกด OK เพื่อยืนยันการปรับเปลี่ยน)

ต่อไปกค็ลิก Dismiss เพื่อออกจาก Dialog box Field Output Requests Manager

Note ความแตกต่างระหว่างปุ่ม Dismiss กับ Cancel คือ Dismiss จะปรากฏอยู่ใน Dialog box ที่เราไม่สามารถแก้ไขข้อมูลได้ ต่อไปเราสามารถดู History output request โดยการคลิกเลือก Output บน Main menu bar ต่อ

ด้วยคลิกเลือก History Output Requests และ Manager ตามล าดับ History Output Requests Manager dialog box ก็จะปรากฏขึ้นมาดังรูป

Page 12: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 12

จากนั้นก็คลิกเลือกไปที่ Edit เพื่อเปิดดู Edit History Output Requests dialog box ซึ่งเรา

สามารถปรับเปลี่ยนค่าที่ต้องการพิมพ์ออกมาได้ อย่างไรก็ตามเราจะไม่ท าอะไรกับมันในตัวอย่างนี้ ดังนั้นก็ให้กดเลือก Cancel เพื่อออกไปจาก dialog box อันนี ้

ต่อไปก็กดเลือก Dismiss เพื่อออกจาก History Output Requests Manager dialog box

9. การก าหนดค่าสภาวะขอบกับภาระกระท า เราจะก าหนดสภาวะขอบและภาระให้กับโมเดล โดยการใช้ Load module

การก าหนดสภาวะขอบ (Applying boundary condition) ให้กับ Beam ซึ่งด้านหนึ่งของ Beam จะถูกยึดตรึงไว้ ให้กดเลือกไปท่ี Load module ในช่องด้านขวามือของ Module

คลิกเลือก BC จาก Main menu bar แล้วต่อด้วย Create จากนั้น Create Boundary Condition dialog box ก็จะปรากฏขึ้น ในช่อง Name ให้ใส่ช่ือเป็น Fixed ส่วนในช่องอื่น ๆ ก็ให้คงค่าเดิมไว้

Page 13: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 13

ต่อไปกค็ลิก Continue เพื่อเข้าสู่การก าหนดด้านที่จะก าหนดค่าสภาวะขอบ ดังนั้นเราจะต้องใช้เมาท์เลือกด้านหรือเส้นท่ีต้องการ ในท่ีนี้หน้าตัดปลายด้านซ้ายของคานจะต้องถูกยึดไว้ ดังนั้นเราต้องเลือกด้านนี้ วิธีการเลือกสามารถท าโดยการ ให้ใช้เมาท์คลิกไปที่ Selection options tool ซึ่งอยู่บน Prompt area จากนั้น Options dialog box จะปรากฏขึ้นดังรูป ให้ toggle off the closet object tool ดังรูป จากนั้นคลิกเลือกไปบนด้านที่ต้องการก าหนดค่าสภาวะขอบ ให้สังเกตตรง prompt area จะมีค าว่า Next และ Previous ปรากฏขึ้น ให้กด Next และจะสังเกตแถบ highlight จะเปลี่ยนไป ก็ให้กด Next จนกระทั่งได้ด้านท่ีต้องการ เมื่อได้แล้วก็กด OK เพื่อยืนยันการเลือก

จากนั้นก็คลิกปุ่ม Done เพื่อสิ้นสุดการเลือกด้าน ต่อมา Edit Boundary Condition dialog box ก็จะปรากฏขึ้น ให้ Toggle on ตรงปุ่มหน้า ENCASTER ซึ่งคือการ fixed แบบ built-in จากนั้นกค็ลิก OK

Page 14: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 14

จากนั้นเราจะสังเกตเห็นว่าเครื่องหมายลูกศรปรากฏบนด้านที่ถูกก าหนดสภาวะขอบดังรูป

จากนั้นให้คลิกที่ BC บน Main menu bar แล้วคลิก Manager จากนั้น Boundary Condition Manager dialog box จะปรากฏขึ้น และเราจะเห็นว่ามีสภาวะขอบที่ช่ือ Fixed ได้ถูกสร้างขึ้นมาแล้ว (Created) และเป็นค่าสภาวะขอบที่ active อยู่ใน Step ที่ช่ือว่า Beamload ต่อไปก็คลิก Dismiss เพื่อออกจาก Dialog box นี ้

การก าหนดภาระที่กระท าด้านบนของคาน สามารถท าได้โดยการ คลิกไปที่ Load บน Main menu bar จากนั้นก็คลิก Create จากนั้น Create Load dialog box ก็จะปรากฏขึ้นมา ให้ใส่ช่ือ Pressure ลงในช่อง Name ส่วนในช่อง Step ให้คลิกเลือกไปที่ Beamload ในช่องใต้ Type for Selected Step ให้กดเลือก Pressure จากนั้นคลิก Continue

Page 15: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 15

จากนั้นจะเข้าสู่ขั้นตอนการเลือกพื้นผิวของคานท่ีรับภาระ ซึ่งในตัวอย่างนี้ คือ ผิวด้านบนของคาน ใช้เมาท์คลิกเลือกไปท่ีผิวบน จากน้ันจะเห็นผิวด้านบนถูก Highlight ต่อไปก็คลิก Done เพื่อยืนยันการเลือก

จากนั้น Edit Load dialog box ก็จะปรากฏขึ้นมา ในช่อง Magnitude ให้ใส่ค่า 0.5 MPa ลงไป ส่วนค่าอื่นให้คงค่าเดิมไว้ จากนั้นก็คลิก OK จากนั้นจะสังเกตเห็นลูกศรปรากฏทั่วทั้งผิวด้านบนของคาน ซึ่งแสดงว่ามีภาระแบบแรงกระจายกระท า

Page 16: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 16

10. การสร้าง Mesh ให้กับโมเดล เราจะการท าสร้าง Mesh ให้กับโมเดล โดยการเข้าสู่โมดูลการสร้าง Mesh ให้คลิกเลือก Mesh ใน

ช่องด้านขวามือของ Module จากนั้นเราจะท าการก าหนด Mesh controls หรือ Technique ของการสร้าง Mesh และรูปร่าง

ของ Element ที่จะใช้ในการสร้าง Mesh ให้คลิกเลือกไปที่ Mesh ซึ่งอยู่บน Main menu bar จากนั้นก็คลิกเลือกค าว่า Controls จากนั้น Mesh Controls dialog box ก็จะปรากฏขึ้น ในช่อง Element Shape จะเห็นว่าชนิด Hex ถูกเลือกไว้ ซึ่งเราก็จะใช้ Element รูปร่างนี้ในโมเดลของเรา ส่วนในช่อง Technique ก็จะเป็นค่า Structured ซึ่งเราก็จะใช้วิธีนี้ในการสร้าง Mesh ดังนั้นสรุปแล้วเราจะใช้ค่า Default จากนัน้ก็คลิก OK

Page 17: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 17

ต่อไปเป็นการก าหนดชนิด Element ที่จะใช้ ซึ่งท าได้โดยการ คลิกไปที่ Mesh ซึ่งอยู่บน Main menu bar จากนั้นก็คลิกเลือก Element Type จะเห็นว่า Element Type dialog box ปรากฏขึ้นมา ใน dialog box นี้ ให้คลิกเลือก Incompatible modes ในช่องด้านล่างของ Element Controls ส่วนค่าอ่ืน ๆ ให้คงค่าเดิมไว้

Note จะมีค าบรรยายแสดงชนิด Element ที่เราเลือกไว้ตรงด้านล่างของช่อง Element Controls ซึ่งของเราจะเป็น C3D8I

จากนั้นก็คลิก OK เพื่อยืนยันการเลือกและปิด Dialog box การสร้าง Mesh ให้กับโมเดล ซึ่งขั้นตอนการท า คือ ขั้นแรกเราจะต้องท า Mesh seed ให้กับ โมเดล

ก่อน การท า Mesh seed ท าได้โดยการคลิกเลือก Seed ซึ่งอยู่บน Main menu bar จากนั้นคลิกที่ Instance จากนั้นตรง Prompt area จะแสดงค่า default ของ Element size เท่ากับ 20.0 แต่เราจะเปลี่ยนเป็น 10.0 ดังนั้นให้พิมพ์ 10.0 ลงไปแทน แล้วกด Enter จากนั้นเราจะเห็นว่ามี Mesh seed ปรากฎบนตัวโมเดล

Page 18: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 18

จากนั้นเราจะท าการ Mesh ให้คลิกไปที่ Mesh บน Main menu bar แล้วคลิกต่อไปที่ Instance จากนั้นจะมีข้อความถามว่า OK to mesh the part instance? ให้กด Yes เพื่อยืนยัน จากนั้นเราก็จะได้ Mesh ที่ต้องการดังรูป

Page 19: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 19

11. การสร้าง Analysis Job และการ Run การสร้าง analysis job สามารถท าได้โดยการคลิกเลือกไปที่ค าว่า Job ในช่องด้านขวามือของ

Module จากนั้นคลิกเลือกค าว่า Job บน Main menu bar แล้วตามด้วย Create ต่อจากนั้น Create Job dialog box ก็จะปรากฏขึ้น ในช่อง Name ให้ใส่ช่ือเป็น Deform แล้วกด Continue จากนั้น Edit Job dialog box จะปรากฏขึ้น ในช่อง Description ให้พิมพ์ค าว่า Cantilever beam เพื่อใช้เป็นค าอธิบาย (เราสามารถดูและเปลี่ยนค่าที่เซ็ตไว้ได้ในช่องอื่นๆ ได้ โดยการกดเลือก แท็บของค่านั้น ๆ ) จากนั้นคลิก OK เพื่อยืนยัน และออกจาก dialog box นี ้

จากนั้นเราสามารถส่ง Job ไป Run ได้โดยการคลิกเลือกไปที่ Job (บน Main menu bar ) ต่อด้วย Manager จากนั้น Job Manager dialog box จะปรากฏขึ้น จากนั้นกค็ลิก Submit เพื่อท่ีจะ Run

จากนั้นคลิก Monitor เพื่อที่จะเฝ้าติดตาม Status ของการ Run ดังรูปจะเห็นว่าถ้าผลการ Run ส าเร็จไม่มีอะไรผิดพลาด เราก็จะเห็นค าว่า Completed ในช่อง Status

Page 20: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 20

จากนั้นก็คลิก Dismiss เพื่อปิด Dialog box นี้ จากนั้นคลิก Dismiss เพื่อปิด Dialog box ของ Job Manager

12. การดูผลลัพธ์จากการวิเคราะห์ คลิกเลือกไปท่ี Job (บน Main menu bar ) ต่อด้วย Manager จากนั้น Job Manager dialog box

จะปรากฏขึ้น คลิกไปที่ Results จากนั้นก็ ABAQUS/CAE ก็จะท าการ Load Visualization module ขึ้นมา และจะท าการเปิดไฟล์ Deform.odb ซึ่งตรงกับช่ือ Job name ที่ตั้งขึ้นในขั้นตอนการสร้าง Job รูปข้างล่างแสดงผลจากกการเปิดไฟล์ดังกล่าว (Fast plot of model)

จาก Main menu bar กดเลือกไปท่ี Plot และตามด้วย Undeformed Shape เพื่อดูรูปร่างเดิมของ Mesh

จาก Main menu bar กดเลือกไปท่ี Plot และตามด้วย Deformed Shape เพื่อดูการเสยีรูป Mesh

Page 21: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 21

จาก Main menu bar กดเลือกไปท่ี Plot และตามด้วย Contours เพื่อดูค่า Von-Mises stress

Note เราสามารถคลิกไปท่ี Contour Options (อยู่ด้านล่างขวามอื) เพื่อปรับแต่งการ Plot ได้ ต.ย. ให้แสดง node number และ element number ในการ plot ด้วยก็ได ้โดยเราสามารถปรับการแสดงผลในส่วนต่าง ๆ ของหน้าจอโดยเข้าไปปรับที่ Viewport Annotation Options หรือแสดงค่าสูงสดุต่ าสุดที่ Contour Plot Options

Page 22: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 22

ส าหรับการท า Contour plot นั้นค่าที่สามารถจะน ามา plot ได้นั้นขึ้นอยู่กับว่าเราได้สั่งให้มีการพิมพ์ค่าผลลัพธ์อะไรบ้าง ซึ่งเราสามารถท่ีจะตรวจสอบได้ว่าเราสามารถจะ plot ค่าอะไรได้บ้าง โดยการคลิกไปท่ี Results (บน Main menu bar) จากนั้นกค็ลิก Field Output จากนั้น Field Output dialog box ก็จะปรากฏขึ้นมา ในช่อง Output Variables คือค่าตัวแปรผลลัพธ์ที่สามารถ Plot ดูได้ ต.ย. เช่น ถ้าคลิกไปที่ E ซึ่งก็คือค่า Strain จากนั้นคลิกไปที่ E11 (Normal strain ในแนวแกน x) แล้วกด Apply เพื่อดู Contour plot เราก็จะได้ผลดังรูป

Page 23: ABAQUS Tutorial 1

ABAQUS/CAE tutorial I

อ.ดร.ธีรพฒัน์ ชมภูค า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 23

ดังนั้นให้นักศึกษาลอง plot ค่าต่าง ๆ ดู และลองทดลองโมเดลตัวอย่างอ่ืนดู

ปรับปรุงโดย : อ.ดร. ธีรพัฒน์ ชมภูค า สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวศิวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม อ้างอิงจาก: เอกสารประกอบการสอนของ ผศ.ดร. มนต์ศักดิ์ พิมสาร สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล

คณะวิศวกรรมศาสตร ์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง http://www.kmitl.ac.th/~kpmonsak/FEM/FEM.html