آموزش آباکوس Abaqus

آموزش آباکوس (abaqus)

مقدمه

این نوشته، یک راهنمای کاربردی برای آموزش نرم افزار آباکوس است که شما را با نحوه استفاده مناسب و درست از اباکوس آشنا نموده و ابزار های آن را معرفی می کند. این نوشته بر اساس ورژن 6.14 نرم افزار آباکوس تهیه و تنظیم شده است. ورژن های جدید تر آباکوس، در بحث حلگر ها دارای تفاوت هایی با این ورژن هستند اما در حلگر های سازه ای آباکوس یعنی abaqus/standard و abaqus/explicit که پرکاربرد ترین و اصلی ترین حلگر های آباکوس هستند، بین ورژن 6.14 و ورژن های بالاتر تفاوت قابل ملاحظه ای وجود ندارد. تمرکز اصلی این نوشته نیز بر روی این دو حلگر است.

نرم افزار های مجموعه آباکوس

زمانی که شما نرم افزار اباکوس را نصب می کنید، مجموعه ای از نرم افزار ها بر روی سیستم شما نصب می شوند. مهم ترین این نرم افزار ها عبارتند از : abaqus/cae، abaqus/viewer و ababqus/command . در ادامه هر یک از این محیط ها معرفی شده اند.

نرم افزار abaqus/cae

این نرم افزار اصلی ترین نرم افزار مجموعه آباکوس است. عبارت cae در نام آن مخفف Complete Abaqus Environment است. این نرم افزار رابط گرافیکی اباکوس است که به شما اجازه میدهد تا مدل سازی خود را در یک محیط visual انجام دهید. داشتن محیط گرافیکی سبب تسریع در فرآیند مدل سازی و آسانی کار با آباکوس می شود. این نرم افزار دارای 9 محیط است که اصطلاحا به هر یک ماژول (module) گفته می شود. زمانی که کاربر از یک ماژول به ماژول دیگر می رود، menu bar موجود در بالای صفحه نرم افزار عوض می شود و این امر به این معنی است که برخی از تنظیمات تنها در یک ماژول خاص قابل انجام است. در ادامه نام هر یک از این ماژول ها به همراه توضیح کوتاهی از کارکرد هر یک آورده شده است.

ماژول پارت (part)

در این ماژول شما می توانید قطعاتی که می خواهید مورد تحلیل قرار دهید را طراحی نمایید. البته ابزار های موجود در این ماژول برای طراحی قطعات به گستردگی ابزار های موجود در نرم افزار های کتیا و سالیدورکس نمی باشد و در صورتی که شما نتوانید قطعه مورد نظر خود را در ماژول پارت آباکوس طراحی کنید، برای اینکار باید از کتیا یا سالیدورکس استفاده کنید و سپس فایل مجموعه مونتاژی (assembly) که می خواهید تحلیل کنید را به داخل آباکوس ایمپورت کنید.

ماژول پراپرتی (property)

در این ماژول شما می توانید موادی که قطعات مورد تحلیل از آنها ساخته شده اند را تعریف نماید. آباکوس فاقد کتابخانه مواد است و به همین جهت شما خود باید ثوابت فیزیکی مواد موردنظر را وارد نمایید. همچنین در این ماژول شما باید از ماده تعریف شده سکشن (section) ایجاد کنید و سپس آن را به پارت مربوطه اختصاص دهید. تعریف پروفیل مقطع (profile) برای المان های تیر (beam) و تعریف دستگاه مختصات محلی برای موادی که آیزوتروپیک (isotopic) نیستند هم باید در این ماژول انجام شود.

ماژول اسمبلی (assembly)

در این ماژول شما می توانید  قطعاتی که در ماژول پارت طراحی شده اند را بر روی هم مونتاژ کنید. برای اینکار ابزار هایی در این ماژول تعبیه شده اند. در حقیقت در این ماژول، شما وضعیت اولیه سیستم پیش از بارگذاری و یا پیش از اعمال شرایط اولیه را مشخص می کنید.

ماژول استپ (step)

در این ماژول، شما نوع تحلیل یا تحلیل هایی که باید بر روی مجموعه مونتاژی انجام شود را تعیین می کنید. این کار با تعریف استپ یا استپ هایی انجام می شود. استپ های موجود در آباکوس به دو دسته کلی تقسیم می شوند: استپ هایی که تحلیل های خطی را انجام میدهند و استپ هایی که تحلیل های غیرخطی را انجام میدهند. شما با انتخاب استپ، در حقیقت حلگر مدل خود را تعیین می کنید. حلگر تمام استپ های خطی، abaqus/standard است و تعداد استپ هایی که حلگر آنها abaqus/standard است، به مراتب بیشتر از تعداد استپ هایی است که حلگر آنها abaqus/explicit است. یک تحلیل می تواند شامل یک استپ یا بیشتر باشد. نوع مساله و استراتژی مدل سازی، تعیین کننده تعداد استپ ها است. همچنین در این ماژول شما باید خروجی های مدل را تعیین کنید. در آباکوس دو نوع خروجی قابل تعریف است: field output و history output. در این ماژول شما می توانید تنظیمات مرتبط با حلگر های غیرخطی آباکوس را تغییر دهید و یا قابلیت مرتبط با sequential analysis یا تکنیک ALE را فعال نماید.

ماژول اینتراکشن (interaction)

در این ماژول، شما می توانید اندرکنش ها(مانند تماس)، فیزیک حاکم بر اندرکنش ها(مانند با اصطکاک یا بدون اصطکاک بودن)  و قید های موجود در مساله (صلب بودن برخی از پارت ها) را تعریف نمایید. همچنین تعریف ترک اولیه، درز (seam) و یا جرم نقطه ای در این ماژول باید انجام شود.

ماژول لود (load)

در این ماژول، شما باید شرایط مرزی، بارگذاری ها و شرایط اولیه (نظیر سرعت اولیه یا دمای اولیه) را تعریف نمایید.

ماژول مش (mesh)

در این ماژول، شما باید تمامی پارت های موجود در مجموعه مونتاژی را مش بزنید(به غیر از پارت های به صورت analytical rigid که احتیاجی به مش ندارند.). علاوه بر این شما باید فرمولاسیون و فیزیکی که المان های مربوطه حل می کنند را هم تعیین نمایید.

ماژول بهینه سازی (optimization)

این ماژول برای مسایل شامل بهینه سازی مورد استفاده قرار میگیرد. البته قابلیت های موجود در این ماژول گسترده نیست و در صورت نیاز به بهینه سازی مساله ای که در حل مدل المان محدود آن، از آباکوس استفاده می شود، از روش های دیگری استفاده می شود.

ماژول جاب (job)

در این ماژول شما باید از مدل ایجاد شده، اصطکلاحا یک جاب یا وظیفه برای آباکوس تعریف کنید. سپس شما می توانید با صدور فرمان حل (اصطلاحا submit کردن جاب تعریف شده)، به آباکوس دستور دهید تا حل را آغاز کند. در این ماژول می توانید تعیین کنید تا چه میزان از توان سخت افزاری سیستم مورد استفاده (لپ تاپ، pc یا سوپر کامپیوتر) شامل RAM و cpu درگیر حل مدل شود.

ماژول ویژوالیزیشن (visualization)

این ماژول مخصوص مشاهده نتایج است. بسته به تنظیمات مربوط به اخذ خروجی ها در ماژول استپ، شما می توانید نتایج ثبت شده تا هر لحظه از انجام تحلیل را مشاهده کنید. این ماژول بصورت مستقل نیز در مجموعه نرم افزار های آباکوس نصب می شود و همان abauqs/viewer است.

نرم افزار abaqus/command

استفاده ازین نرم افزار اختیاری است. شما با استفاده از آن نیز می توانید مدل ایجاد شده در محیط آباکوس cae را ران کنید. البته این بار، این کار از طریق استفاده از فایل با پسوند inp انجام می شود. بطور کلی، اصلی ترین مزیت حل مدل از طریق این نرم افزار، به هنگام حل مدل های همراه با سابروتین است. تنها از طریق این نرم افزار است که خطاهای نوشتاری و دستوری موجود در فایل سابروتین شما، به شما اعمال می شود.

 

مرجع


مهندس امیر حسین اقا سید میرزا بزرگ

 

 

Google Analytics Alternative