ABAQUS
Abaqus
نرم افزار آباکوس یک نرم افزار شبیه سازی بسیار قدرتمند جهت تحلیل مسائل مهندسی می باشد. اساس کار این نرم افزار روش اجزای محدود بوده و محدوده وسیعی از مسائل مهندسی را می توان با استفاده از آن تحلیل کرد. در آباکوس مجموعه کاملی از المان های مختلف وجود دارد. این المان ها شبیه سازی بیشتر مواد و سازه های مهندسی را در این نرم افزار ممکن می سازند. از جمله ویژگی های دیگر این نرم افزار که آن را در جایگاه برتری نسبت به دیگر نرم افزارهای اجزای محدود قرار می دهد، قابلیت این نرم افزار در شبیه سازی مدل های متنوع مواد می باشد. در Abaqus می توان انواع فلزات، لاستیکها، پلیمرهای کامپوزیتها، بتونهای تقویت شده، انواع فوم های مختلف، مواد ژئوتکنیک مانند خاکها و سنگها را مدل کرد.
برخی از پروداکت های Abaqus
Abaqus / CAE ابزارهایی دارد که می توانید با استفاده از تجزیه و تحلیل پیشرفته آباکوس، شبیه سازی ها را ایجاد، ویرایش، نظارت، تشخیص و تجسم کنید. رابط بصری، آسان برای استفاده یکپارچه سازی مدل سازی، تجزیه و تحلیل و تجسم نتایج در یک محیط واحد است. این امر باعث می شود تا کاربران بتوانند به سرعت نرم افزار را بیاموزند و به شدت تولید شوند. برای کاربرانی که با مهندسی به کمک رایانه آشنا هستند Abaqus / CAE از تکنیک های مدل سازی پارامتری و همچنین روش های سنتی تر پشتیبانی می کند.
Abaqus / Standard برای رویدادهای پویا ایستا و کم سرعت ایده آل است که در آن راه حل های استرس بسیار دقیق مهم هستند. در یک شبیه سازی واحد، تجزیه و تحلیل یک مدل هم در حوزه زمان و هم بسامد امکان پذیر است. Abaqus / Standard در محیط مدل سازی Abaqus / CAE برای کلیه نیازهای رایج قبل و بعد از پردازش پشتیبانی می شود. نتایج در هر نقطه در یک دوره Abaqus / Standard می تواند به عنوان شرایط شروع برای ادامه در Abaqus / Explicit استفاده شود. به همین ترتیب، تجزیه و تحلیل که در Abaqus / Explicit شروع می شود، می تواند در Abaqus / Standard ادامه یابد.
Abaqus / Explicit برای آنالیزهایی که پاسخ سریع و غیر خطی با سرعت بالا بر راه حل حاکم است ایده آل است. توانایی Abaqus / Explicit در برخورد موثر از رفتارهای غیر خطی مانند تماس، این را برای شبیه سازی بسیاری از رویدادهای شبه استاتیک مانند غلتیدن فلز داغ و خرد کردن کند دستگاههای جذب انرژی بسیار جذاب می کند. نتایج در هر نقطه در یک دوره Abaqus / Explicit می تواند به عنوان شرایط شروع برای ادامه در Abaqus / Standard مورد استفاده قرار گیرد. به همین ترتیب، تجزیه و تحلیل که از Abaqus / Standard شروع می شود ، می تواند در Abaqus / Explict ادامه یابد.
آباکوس از زبان برنامه نویسی متن باز پایتون برای اسکریپت نویسی و سفارشی سازی استفاده می کنند. Abaqus / CAE از ابزار Fox برای توسعه رابط کاربری گرافیکی استفاده می کند.
برنامه های کاربردی
آباکوس در صنایع خودرو ، هوافضا و صنایع صنعتی استفاده می شود. این محصول با توجه به قابلیت مدل سازی مواد گسترده در مهندسی و مؤسسات غیر علمی و تحقیقاتی در مهندسی بسیار محبوب است و توانایی سفارشی سازی این برنامه به عنوان مثال کاربران می توانند مدل های متریال خود را تعریف کنند تا بدین ترتیب مواد جدید در آباکوس نیز شبیه سازی شوند. آباکوس همچنین مجموعه خوبی از قابلیت های چند فیزیکی، مانند قابلیت های صوتی-ساختاری، پیزوالکتریک و منافذ ساختاری را ارائه می دهد و این را برای شبیه سازی های سطح تولید جذاب می کند که در آن زمینه های مختلفی لازم است همراه شوند.
در صنعت تجهیزات ثابت نفت وگاز از این نرم افزار برای انالیز مخازن تحت فشار و مبدل های حرارتی استفاده میشود و نتایج بسیار دقیق و کاملی از انالیز در اختیار طراح قرار میدهد و این نرم افزار همانند نرم افزار تخصصی در هر زمینه ای کار میکند.
در صنعت ساخت و طراحی تجهیزات روتاری یا تجهیزات دوار این نرم افزار نقش مهمی ایفا میکند و موارد بسیاری از قبیل انالیز های مودال و ارتعاشات و این قبیل موارد با استفاده از این نرم افزار صورت میگیرد و در این زمینه این نرم افزار یک محصول کاملا تاپ و مورد توجه طراحان داخلی و خارجی قرار دارد.
نرم افزار آباکوس در صنعت پایپنگ بسیار مهم و کاربردی است و قادر به تحلیل تنش سیستم های لوله کشی است،همچنین قادراست نتایج را به صورت گرافیکی و انیمیشن در اختیار کاربر قرار دهد.از مهم ترین ویژگی این نرم افزار دراین بخش این است که کاربر قادر به مدلسازی سریع و آسان سیستم لوله کشی است و میتواند سایر اندازه ها و اقلام را مدل کند.
نرم افزار آباکوس یک منبع کامل است و کاربر میتواند انواع تکیه گاه ها را مدل و سیستم لوله کشی را مقید سازد و در این صورت عمل ساپورت گذاری را انجام میدهد. اما مهمترین موضوع در هر زمینه ای حال چه موارد بالا که مثال انها ذکر شده است و چه موارد دیگر، بحث پیش نیاز و موارد مورد نیاز برای شروع به کار با نرم افزار مورد نیاز است یکی از مهم ترین این موارد اشنایی هنرجو با استاندارد ها و متریال ها است و اینکه هنرجو بداند که هر متریال به صورت کلی از چه خصوصیتی برخوردار است.
در ابتدا Abaqus برای پرداختن به رفتارهای بدنی غیر خطی طراحی شده بود. در نتیجه، این بسته دارای طیف گسترده ای از مدل های مواد مانند الاستومری (مانند لاستیک) و قابلیت های مواد فوق فشار (بافت نرم) است.
ترتیب حل مسائل
هر تجزیه و تحلیل کامل عنصر، شامل 3 مرحله جداگانه است:
- پیش پردازش یا مدل سازی: این مرحله شامل ایجاد یک فایل ورودی است که شامل طراحی مهندس برای آنالایزر اجزای محدود (همچنین “حل کننده” نیز گفته می شود).
- پردازش یا تجزیه و تحلیل عناصر محدود: در این مرحله یک فایل بصری خروجی تولید می شود.
- پردازش یا تولید گزارش، تصویر، انیمیشن و غیره از پرونده خروجی: این مرحله یک مرحله ارائه تصویری است.
Abaqus / CAE قادر به پیش پردازش، پردازش پس از آن و نظارت بر مرحله پردازش حل کننده است. با این حال، مرحله اول می تواند توسط دیگر نرم افزارهای سازگار با CAD یا حتی ویرایشگر متن نیز انجام شود.Abaqus / Standard ، Abaqus / Explicit یا Abaqus / CFD قادر به انجام مرحله پردازش هستند. Dassault Systemes همچنین Abaqus را برای CATIA برای اضافه کردن مراحل پردازش پیشرفته و مراحل پردازش پس از پردازشگر قبلی مانند کتیا تولید می کند.
روش کلی کار با نرم افزار بدین صورت است: به عنوان مثال مسایلی که شامل بیش از یک جزء میشوند را می‌توان با ایجاد مدل هندسی هر جزء و سپس نسبت دادن رفتار ماده مربوطه به هر جزء و سپس مونتاژ اجزاء مختلف مدل کرد به زبان ساده تر ما ابتدا باید هندسه های مدل را رسم کنیم در مرحله بعد متریال هر مدل را مشخص کنیم و در مرحله ی بعد این مدل ها را در کنار هم قرار دهیم و انگاه مونتاژ کنیم و به سراغ تحلیل برویم.
در اغلب مدلسازی‌ها، حتی مدلهای با درجه غیر خطی بالا، کاربر می‌بایست تنها داده‌های مهندسی نظیر هندسه مسئله، رفتار ماده مربوط به آن، شرایط مرزی و بارگذاری آن مسئله را تعیین کند.آباکوس در یک تحلیل غیر خطی، به‌طور اتوماتیک میزان نمو بار و رواداری‌های همگرایی را انتخاب و همچنین در طول تحلیل مقادیر آن‌ها را جهت دستیابی به یک جواب صحیح تعدیل میکند.
خصوصیات Abaqus
- آنالیز خطی و غیرخطی از جمله هندسی، ماده ای و غیرخطی تماس
- توانایی مدل سازی تحول فاز حالت جامد را فراهم می کند که می تواند برای شبیه سازی فرآیندهای تولید افزودنی مبتنی بر فلزات و عملیات حرارتی استفاده شود.
- بر اساس معیارهای پیشنهادی بارلات، سطوح عملکردی غیر درجه دوم برای انعطاف پذیری را فراهم می کند.
- عناصر منسجم دما و جابجایی دما در Abaqus موجود است.
- دقت روند رشد ترک خستگی الاستیک خطی در Abaqus / Standard به طور قابل توجهی بهبود یافته است.
- قابلیت مناسب تداخل در آباکوس موجود است.
- فرمول تماس کشویی کوچک آباکوس در دسترس است.
- گسترش حرارتی اجسام سفت و سخت، اتصالات سینماتیک و BEAM MPC پشتیبانی می کند.
- خاصیت تماس بین اجسام مانند اصطکاک می توانند از نظر وظایف اصلی مواد تعریف شوند.
- Abaqus / CAE اکنون می توانید مستقیماً پرونده های Solidworks .sldpart و .sldasm را بدون نیاز به مترجم شخص ثالث وارد کنید.
- گره ها و عناصر وابسته به نمونه های وابسته اکنون می توانند در سطح مونتاژ در Abaqus / CAE شماره گذاری شوند
- Abaqus / CAE اکنون از ارزیابی مدل ماده هایپر فوم پشتیبانی می کند.
- سلولهای یک قسمت جامد تقسیم شده اکنون می توانند به طور مستقل، کدگذاری شوند.
- نمونه های مدل (زیر مجموعه ها) هم اکنون با الگوهای خطی و شعاعی قابل استفاده هستند.
- پیش شرط جدید محدود کننده ، امکان استفاده از حل کننده تکرار شونده را برای مدلهای بزرگ فراهم می آورد که شامل ویژگی هایی مانند عناصر ترکیبی، توزیع اتصالات و تماس سخت است.
- Abaqus / Explicit اکنون گزینه هایی برای حذف عناصر بر اساس اعوجاج و اندازه افزایش زمان ارائه می دهد. به صورت اختیاری، به جای حذف عنصر، Abaqus / Explicit می تواند به یک فرمول خطی سینماتیک تغییر یابد.
- فرمول جدید تماس اویلری- لاگرانژی اجرای دقیق تماس و استحکام بیشتر را در اختیار شما قرار می دهد.
- Abaqus/Explicit اکنون توانایی پردازش موازی thread/MPI ترکیبی را فراهم می کند که مقیاس پذیری را بهبود می بخشد و نیازهای حافظه را در ساختارهای HPC چند هسته ای مدرن کاهش می دهد.
راه حل کامل برای شبیه سازی واقع گرایانه
شبیه سازی محصول، اغلب توسط گروههای مهندسی مختلف برای شبیه سازی ویژگیهای مختلف طراحی انجام می شود. استفاده از چندین محصول نرم افزاری باعث ناکارآمدی و افزایش هزینه ها می شود. SIMULIA مجموعه ای مقیاس پذیر از محصولات تجزیه و تحلیل یکپارچه را ارائه می دهد که به همه کاربران، صرف نظر از تخصص شبیه سازی یا تمرکز دامنه خود، اجازه می دهد تا بدون از بین بردن اطلاعات، داده های شبیه سازی و روش های مصوب را به اشتراک بگذارد.
مجموعه محصولات FEA Abaqus راه حل های قدرتمند و کاملی را برای هر دو مشکل مهندسی معمول و پیچیده با پوشش طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی ارائه می دهد. به عنوان مثال، در گروه های مهندسی صنایع خودرو گروه های کاری می توانند بارهای کامل وسیله نقلیه، لرزش دینامیکی، سیستم های چند بدنه، ضربه/ تصادف، استاتیک غیرخطی، اتصال جوش حرارتی و اتصال صوتی-ساختاری را با استفاده از ساختار داده های مدل مشترک و فناوری یکپارچه حل کننده در نظر بگیرند.
به زودی مجموعه آموزشی آباکوس منتشر خواهد شد (مراحل تدوین مجموعه در حال انجام میباشد)
