آموزش ABAQUS ژئوتکنیک

معرفی دوره آموزشی ABAQUS (آباکوس) ژئوتکنیک:

نرم‌ افزار آباکوس یکی از قدرتمندترین ابزارهای تحلیل اجزای محدود (FEM) است که در بسیاری از حوزه‌های مهندسی، از جمله ژئوتکنیک، به ‌طور گسترده‌ای استفاده می‌شود. این نرم ‌افزار به مهندسان و پژوهشگران این امکان را می‌دهد تا رفتار سازه‌ها و مصالح را در شرایط پیچیده و غیرخطی مدل‌سازی و تحلیل کنند.

در زمینه ژئوتکنیک، نرم افزار آباکوس ابزارهایی پیشرفته برای تحلیل مسائل خاک و سازه‌های زیر زمینی ارائه می‌دهد. این نرم ‌افزار قادر به شبیه‌ سازی رفتار خاک تحت بارگذاری‌های مختلف (مانند فشار، بارهای دینامیکی، تغییرات دما، آب‌شویی و...) است. با توجه به پیچیدگی و حساسیت بالای پروژه‌های ژئوتکنیکی، استفاده از نرم افزار آباکوس برای تحلیل پی‌ها، تونل‌ها، دیوارهای حائل، سدها و دیگر سازه‌های زیر زمینی که به دقت و شبیه‌ سازی دقیق نیاز دارند، تبدیل به یک نیاز اساسی در این حوزه شده است.

کاربردهای نرم ‌افزار ABAQUS:

1. تحلیل پی‌ها و بنیادهای سازه‌ای
2. شبیه‌ سازی رفتار خاک تحت بارگذاری‌های مختلف
3. مدل‌سازی تونل‌ها و سازه‌های زیر زمینی
4. تحلیل نشست و تغییر شکل‌های خاک
5. تحلیل دیوارهای حائل
6. شبیه ‌سازی بارهای دینامیکی (زلزله، انفجار)
7. مدل‌سازی روانگرایی خاک
8. شبیه‌ سازی جریان سیالات و انتقال حرارت در خاک

سرفصل‌های دوره آباکوس:

جلسه اول:

مقدمات مدل‌سازی عددی در ABAQUS:

1. آشنایی با تعاریف رفتار الاستیک و پلاستیک در مدل‌سازی‌های روش المان محدود
2. آشنایی با رفتار کرنش مسطح، تنش مسطح و محوری و تشریح ماتریس سختی متناسب با هر مدل رفتاری
3. آشنایی با مدل رفتار موهر- کلمب
4. معرفی مدل کم - کلی و توضیح کامل پارامترهای آن و نحوه کاربرد آن در مدل‌سازی عددی
5. آشنایی با مدل رفتاری دراگر- پراگر و روابط تبدیل پارامترهای موهر- کلمب به دراگر- پراگر
6. آشنایی با مدل رفتاری دراگر - پراگر اصلاح شده و معرفی پارامترهای آن و توابع گسیختگی مربوطه

تنش موثر و توزیع تنش در خاک:

1. بیان اصل تنش موثر در خاک و کاربرد آن در مدل‌سازی‌های عددی و ضرورت توجه به آن در کارهای ژئوتکنیکی
2. توزیع تنش در خاک تحت بارگذاری نقطه‌ای به همراه بررسی مفاهیم تئوری
3. توزیع تنش در خاک تحت بارگذاری خطی به همراه بررسی مفاهیم تئوری
4. توزیع تنش در خاک تحت بارگذاری دایره‌ای به همراه بررسی مفاهیم تئوری
5. توزیع تنش در خاک تحت بارگذاری مستطیل به همراه مدل‌سازی عددی و بیان تئوری‌های مربوطه

جلسه دوم:

تحکیم:

1. بیان مسئله تحکیم و معادلات آن و بیان روش‌های محاسبه نشست تحکیمی با استفاده از روابط تئوری
2. تحلیل مسئله آزمایش ادئومتری با رفتار الاستیک، بررسی نتیجه رابطه تئوری و عددی
3. تحلیل مسئله تحکیم یک بعدی با رفتار الاستوپلاستیک، برای خاک‌های تحکیم عادی و بیش تحکیم یافته با نگرش ویژه به مدل رفتاری کم - کلی و رفتار بارگذاری و بار برداری
4. بررسی مسائل تحکیم دو بعدی، در حالت مدل‌سازی لایه‌های خاک رسی، تعریف مرزهای زه کش و شرایط آب حفره‌ای، مقایسه برآورد تئوری و عددی برای خاک‌های عادی و بیش تحکیم یافته
5. بررسی رفتار خاک‌های بیش تحکیم یافته در دو حالت مختلف

جلسه سوم:

تنش برشی در خاک:

1. معرفی مفاهیم تنش برشی در خاک
2. بحث و بررسی آزمایش‌های تعیین پارامترهای مقاومت برشی خاک
3. بیان روش‌های مدل‌سازی آزمایش‌های مقاومت برشی در خاک در حالت CD و CU برای مدل‌های رفتاری مختلف

پی‌‌های سطحی:

1. بیان تئوری حاکم بر محاسبات ظرفیت باربری پی‌های سطحی (رابطه ترزاقی و مایرهوف)
2. حل مسئله دو بعدی پی‌های نواری و محاسبه ظرفیت باربری
3. مدل‌سازی سه بعدی پی‌های سطحی مربعی و مستطیلی با نگرش ویژه به مدل رفتاری Cap Plasticity

دیوارهای حایل:

1. بررسی تئوری حاکم بر محاسبات فشار جانبی دیوارهای حائل بتنی وزنی و طره‌ای، مدل‌سازی عددی و مقایسه روش تئوری و عددی پس از تحلیل با آباکوس
2. بررسی روش‌های مسلح‌ سازی خاک، بررسی مورد دیوار خاک مسلح با ژئوگرید و ژئوسل

جلسه چهارم:

پی‌های عمیق:

1. مروری بر پی‌های عمیق و نحوه و شرایط کاربرد آن‌ها در مسائل اجرایی مهندسی ژئوتکنیک
2. بیان مفاهیم اساسی زهکشی شده و زهکشی نشده در تحلیل‌های عددی با آباکوس
3. بررسی روش آلفا و بتا به صورت حل تئوری و عددی و در نهایت مقایسه‌ی این دو روش محاسبه ظرفیت باربری
4. بررسی روش آلفا و بتا در حالت مدل‌سازی سه ‌بعدی گروه شمع دایره‌ای و مربعی تحت بار قائم و مقایسه نتایج تئوری با مدل‌های عددی
5. مرور روش برومز و ارزیابی رفتار شمع‌ها تحت بارگذاری جانبی

جلسه پنجم:

تراوش در خاک:

1. بیان مسئله اصلی تراوش در خاک و مفاهیم خطوط جریان و هم پتانسیل
2. بررسی سپر فولادی و سد بتنی در حالت تراوش پایدار و محاسبه تئوریک تراوش به کمک نرم افزار آباکوس
3. بررسی مسئله تراوش در گود برداری‌ها به صورت سه‌ بعدی

جلسه ششم:

سایر مسائل کاربردی:

1. مدل‌سازی دیوارهای خاک مسلح با نیل در حالت دو بعدی
2. مدل‌سازی روش TBM به صورت دو بعدی با روش Gap بررسی مفاهیم مورد استفاده در مدل‌سازی دو بعدی TBM
3. مدل‌سازی روش مسلح ‌سازی با ژئوسل برای خاک‌های ضعیف به صورت سه‌ بعدی
4. مدل‌سازی ساخت مرحله‌ای سدهای خاکی و بررسی نشست استاتیکی تغییرات فشار آب حفره‌ای در حین ساخت
5. مدل‌سازی دینامیکی مسائل ژئوتکنیکی در آباکوس، از جمله تحلیل‌های تحت بارگذاری زلزله در حالت دو بعدی و سه ‌بعدی
6. معرفی مرزهای دینامیکی  از جمله المان‌های نیمه بینهایت و میراگرها در تحلیل‌های دینامیکی مهندسی ژئوتکنیک

پیش ‌نیاز دوره نرم افزارهای ABAQUS:

دوره آموزشی ABAQUS نیاز به پیش ‌نیاز خاصی ندارد.

گواهینامه دوره آباکوس:

پس از اتمام دوره، به شرکت‌کنندگان مدرک لاتین از گروه آموزشی پارس پژوهان تعلق می‌گیرد.

بعد از شرکت در دوره آباکوس (ABAQUS) چه مهارت‌هایی کسب می‌کنیم؟

1. یادگیری نحوه شبیه‌ سازی رفتار خاک و سازه‌ها تحت بارگذاری‌های مختلف با استفاده از مدل‌های الاستیک و پلاستیک در نرم ‌افزار ABAQUS 
2. آشنایی با تحلیل نشست و تغییر شکل خاک‌های مختلف (عادی و بیش ‌تحکیم ‌یافته) و استفاده از مدل‌های رفتاری در تحلیل تحکیم یک ‌بعدی و دو بعدی
3. تسلط بر نحوه مدل‌سازی ظرفیت باربری پی‌های سطحی و عمیق به ‌صورت دو بعدی و سه ‌بعدی، به ‌ویژه در شرایط مختلف بارگذاری و انواع مدل‌های رفتاری
4. آشنایی با نحوه مدل‌ سازی فشار جانبی دیوارهای حائل بتنی وزنی و طره‌ای و مقایسه نتایج تحلیل‌های تئوری و عددی در نرم افزار آباکوس
5. یادگیری نحوه مدل ‌سازی خاک‌های ضعیف و ضعیف ‌شده با استفاده از ژئوسل، ژئوگرید و روش‌های مسلح‌ سازی خاک
6. کسب مهارت در شبیه ‌سازی پدیده تراوش در خاک و محاسبه نتایج تراوش در شرایط مختلف (مانند گودبرداری‌ها و سدهای بتنی) در نرم افزار آباکوس
7. توانایی مدل‌ سازی تحلیل‌های دینامیکی در پروژه‌های ژئوتکنیکی مانند بارگذاری زلزله، تحلیل‌های دینامیکی در خاک و شبیه ‌سازی رفتار شمع‌ها و پی‌ها تحت بارهای دینامیکی
8. یادگیری روش‌های پیشرفته مدل ‌سازی سیستم‌های پیچیده مانند مدل ‌سازی ساخت مرحله‌ای سدهای خاکی و تحلیل‌های فشار آب حفره‌ای در حین ساخت

سوالات متداول:

• آباکوس چه نوع تحلیل‌هایی برای خاک‌های رسی انجام می‌دهد؟

آباکوس قابلیت مدل‌ سازی رفتار خاک‌های رسی در تحلیل‌های تحکیم، نشست و تنش‌های ناشی از بارگذاری‌های مختلف را دارا است. همچنین می‌توان از مدل‌های خاص برای شبیه‌ سازی خاک‌های رسی با ویژگی‌های غیر خطی و وابسته به فشار استفاده کرد.

• در مقایسه با  نرم افزار FLAC، چه مزایایی استفاده از آباکوس برای تحلیل دینامیکی خاک دارد؟

آموزش FLAC یک ابزار مبتنی بر روش تفاضل محدود (FDM) است که بیشتر در تحلیل مسائل دینامیکی و تحلیل‌های خاک در شرایط غیر خطی کاربرد دارد. در مقابل، آباکوس از روش اجزای محدود (FEM) استفاده می‌کند و می‌تواند شبیه ‌سازی‌های پیچیده‌تری را از نظر تنش‌ها و کرنش‌ها انجام دهد.

• آیا می‌توان با استفاده از آباکوس به تنهایی تحلیل مسائل ژئوتکنیکی ابتدایی و ساده را انجام داد؟

خیر، آباکوس بیشتر برای تحلیل‌های پیچیده و پیشرفته طراحی شده است. برای تحلیل‌های ساده، ممکن است استفاده از نرم ‌افزارهای خاص مانند آموزش PLAXIS گزینه بهتری باشد.