مقایسه نتایج بار کمانشی تجربی و شبیه‌سازی الف) برای شعاع های مختلف ب) برای طول های مختلف[۲۳]

لیو و همکارانش [۲۴] به بررسی آنالیز شکست سیلندرهای کامپوزیتی کربن-اپوکسی با بهره گرفتن از روش اجزای محدود پرداختند. آن‌ها همچنین گزارشی از تاثیر اندازه مش و زمان محاسبه برروی شکست مواد ورقه های کامپوزیتی ارائه دادند. نتایج تحلیل آن‌ها نشان می‌دهد که با افزایش زمان حل مسئله و همچنین کوچک کردن اندازه مش‌ها، نتایج دقیق‌تری حاصل میشود. نتایج آن‌ها در جدول (۲-۶) نشان داده شده است.
نتایج مطالعه لیو و همکارانش[۲۴]

مراحل شبیه‌سازی
مقدمه
با وجود اینکه مدل سازی و شبیه‌سازی پدیده های واقعی و تحلیل فیزیکی آن‌ها به صورت دقیق، امری محال است اما ایجاد مدلهای کامپیوتری کمک می کند تا رفتار و عملکرد پدیده های واقعی را بتوان با بهره گرفتن از آزمایشها مورد بررسی قرار داد. البته شبیه‌سازی پدیده ها، ناگزیر از ساده سازی و ایده آل سازی می‌باشد. نرم‌افزارها توانایی حل معادلاتی را دارند که در گذشته یکی از معضلات بزرگ و حل نشدنی بشمار می آمد. از این میان می‌توان به نرم‌افزار آباکوس^[۱۸] که یکی از قوی ترین ابزارهای تحلیل در صنایع مکانیک، هوافضا، دریایی و عمران است اشاره کرد. این نرم‌افزار بر مبنای روش المان محدود^[۱۹] کار می کند. امروزه صنایعی مانند هوا فضا، کشتی سازی، نورد و … از این نرم‌افزار در شبیه‌سازی پدیده ها استفاده می کنند. در گستره توانمندی های این نرم‌افزار، می‌توان به شبیه‌سازی مواد مرکب اشاره کرد. از نرم‌افزار آباکوس در این پژوهش برای تحلیل المان محدود مخزن کامپوزیتی تحت فشار خارجی استفاده شده است.
زمانی که سیلندر تحت فشار خارجی قرار گیرد در هندسه و خواص ماده اش رفتاری غیر خطی رخ می‌دهد که تحلیل غیر خطی کمانش لازمه کار، قرار می گیرد. تحلیل غیر خطی نیازمند رابطه تغییرات افزایشی نیرو به تغییرات افزایشی جابجایی می‌باشد.
معرفی نرم­افزار شیبه سازی
نرم­افزار آباکوس یکی از نرم­افزارهای تحلیل اجزای محدود است که درسال­های اخیر کاربرد گسترده­ای در زمینه شبیه‌سازی مخازن پیدا کرده است. از جمله خصوصیات این نرم­افزار سهولت در استفاده، تحلیل دقیق و سرعت بالای محاسبات است. امروزه آباکوس به عنوان یک نرم­افزار انعطاف­پذیر در حل مسایل به روش اجزای محدود درپژوهشکده‌های مهندسی دنیا جایگاه ویژه­ای پیدا کرده و به عنوان یک نرم­افزار قدرتمند مهندسی در مراکز تحقیقات اغلب صنایع استفاده می­ شود.
یک بسته نرم­افزاری آباکوس دارای سه محصول اصلی زیر است:
۱-ABAQUS/Standard: محصول اصلی شرکت آباکوس است که با بهره گرفتن از آن می­توان گسترده وسیعی از مسایل خطی وغیر خطی شامل مسایل استاتیکی، دینامیکی، انتقال حرارت و الکترونیک را تحلیل کرد. این محصول دستگاه معادلات حاکم را درهرنمو^[۲۰] به­ صورت ضمنی^[۲۱] تحلیل می­ کند. در این روش کاربر می ­تواند میزان نمو در هر مرحله را تعیین کند یا از روش نیوتن – رافسون اصلاح شده برای این منظور استفاده نماید[۲۵].
۲-ABAQUS/Explicit: محصولی با اهداف ویژه است که برای مدل­سازی مسایل دینامیکی گذرا مانند برخورد وضربه انفجار، انفجار، آزمایش ضربه، مچالگی، هم­چنین مسایل شبه استاتیکی یا مسایل غیر خطی که درآن شرایط تماس تغییر می­ کند مانند شکل دهی مناسب است. این محصول معادلات حاکم را برپایه قانون انتگرال­گیری صریح به همراه استفاده از ماتریس جرم قطری المان تحلیل می­ کند. دراین روش تعیین اندازه نمو در مسایل غیر خطی توسط کاربر ممکن نبوده ونرم­افزار براساس شرایط پایداری میزان نمو درهر مرحله را به صورت اتوماتیک محاسبه می­ کند[۲۵].
۳-ABAQUS/CAE: به عنوان یک رابط گرافیکی کاربر در بسته نرم­افزاری آباکوس گنجانده شده است. این محصول به کاربر کمک می­ کند که یک مدل هندسی را به طور سریع و به سادگی بسازد یا از یک نرم­افزار مدل­سازی دیگر وارد کند. با بهره گرفتن از این نرم­افزار می­توان مدل هندسی قطعه را گسسته­سازی کرد وخواص مواد آن را تعیین و شرایط مرزی و بار اعمالی را مشخص کرد[۲۵].
دراین پژوهش از نرم­افزار ABAQUS/EXPLISIT 6.10 جهت انجام شبیه­سازی استفاده شده است.
تحلیل المان محدود مخزن کامپوزیتی در نرم‌افزار آباکوس
یکی از پدیده های واقعی که نتایج آزمایشات و شبیه‌سازی به آن نزدیک است، پدیده کمانش در مخازن کامپوزیتی می‌باشد. با دانشی کافی از رفتار مواد مرکب، شبیه‌سازی مخازن کامپوزیتی با نرم‌افزار آباکوس نتایج قابل قبولی را ارائه کرده است. ابتدا مدل هندسی مخزن و سپس به تعریف ماده پرداخته می‌شود.
همچنین جهت گیری الیاف بر دیواره مخزن در نرم‌افزار تعریف میشود و در مراحل بعدی شرایط بارگذاری و شرایط مرزی همانند پدیده واقعی اعمال می گردد. نرم‌افزار پس از تحلیل مساله نتایجی مشابه مخزن کامپوزیتی تحت آزمایش ارائه می‌دهد که صحت و دقت شبیه‌سازی را نشان می‌دهد. اکنون با تغییر در خواص ماده و همچنین ترتیب و زاویه لایه ها، رفتار مخزن را در برابر فشارهای خارجی مورد بررسی قرار داد.