تاریخچه نرم‌افزار آباکوس (Abaqus) و معرفی فرآیند حل مسئله در آن

اهداف و انتظارات ما در این درس

پیش نیاز مطالعه این درس:

آشنایی نسبی با روش اجزاء محدود

انتظار ما از شما بعد از مطالعه این درس:

آشنایی با روند پیدایش نرم افزار Abaqus

تاریخچه پیدایش نرم افزار آباکوس (Abaqus)

در سال 1978 David Hibbitt، Bengt Karlsson و Paul Sorenson شرکتی را با نام HKS, Inc. که متشکل از حروف اول کلمات نام خانوادگی آن هاست در Rhode Island ایالات متحده تأسیس کردند که هدف آن ایجاد نرم افزارهایی با رویکرد المان محدود بود. در ژوئن همان سال صنعت هسته ای Hanford از آن ها درخواست کرد تا در مدت 3 ماه برنامه کامپیوتری برای محاسبه محدودیتهای مکانیکی هسته راکتور آماده نمایند. در پایان سپتامبر 1978 برنامه ای به زبان فرترن (Fortran) با تعداد 15000 خط که شامل 4 نوع المان بود به عنوان نسخه اولیه به سازمان مذکور تحویل داده شد. این شرکت کار خود را در همین حیطه ادامه داد تا اینکه در سال 2002 نام شرکت از HKS Inc. به Abaqus Inc. تغییر نام داده شد. در سال 2005 شرکت Dassault Systemes که یک شرکت فرانسوی-آمریکایی است شرکت Abaqus, Inc. را خریداری نمود. در این مقطع بود که برند SIMULIA ایجاد شد. شرکت Dassault Systemes دارای چند برند معروف دیگر مانند SolidWorks و Catia است که درزمینه نرم افزارهای شبیه سازی، طراحی و تحلیل فعالیت می نماید.

مقدمه ای بر نرم افزار Abaqus:

Abaqus یک نرم افزار مبتنی بر روش اجزاء محدود است که نام و آرم آن برگرفته از کلمه Abacus به معنای چرتکه می باشد. نرم افزار Abaqus شامل چهار محصول اصلی زیر است:

1- Abaqus/CAE: CAE مخفف Complete Abaqus Environment به معنای محیط کاملی از Abaqus است که ممکن است با مخفف کلمات Computer Aided Engineering به معنای مهندسی به کمک کامپیوتر اشتباه گرفته شود. در این محیط کلیه دستورات مدل سازی قطعات، مونتاژ، تحلیل و مشاهده نتایج حاصل از شبیه سازی المان محدود گنجانده شده است. البته مشاهده نتایج با استفاده از یک زیرمجموعه از Abaqus/CAE با نام Abaqus/Viewer در خارج از نرم افزار نیز امکان پذیر است.

2- Abaqus/Standard: یک روش حل عمومی بر اساس انتگرال گیری ضمنی برای حل مسائل است.

3- Abaqus/Explicit: یک روش حل ویژه بر اساس انتگرال گیری صریح برای حل مسائل غیرخطی با شرایط تماسی پیچیده و بارگذاری های گذرا است.

4- Abaqus/CFD: در این بخش CFD مخفف Computational Fluid Dynamics می باشد. در این محیط شبیه سازی جریان سیالات به روش CFD امکان پذیر است که البته در نسخه های 2017 به بالا این محیط حذف شده است.

بطور کلی می توان گفت فرایند حل یک مسئله اجزاء محدود در نرم افزار Abaqus مطابق با شکل 1 شامل سه مرحله مجزا می باشد:

 

فرآیند حل مسئله در نرم افزار
شکل 1: فرآیند حل مسئله در نرم افزار Abaqus

 

مرحله پیش پردازش یا مدل سازی:

در این مرحله فایل ورودی که به آن مدل (Model) گفته می شود برای حلگر (Solver) نرم افزار ایجاد می گردد.

مرحله پردازش یا تحلیل اجزاء محدود:

در این مرحله مدل که در مرحله قبل ایجاد شده بود بر اساس شرایط تعریف شده پردازش و عملا مسئله حل می شود. نتیجه این مرحله بصورت فایل های داده و خروجی های گرافیکی ذخیره می شود.

مرحله پس پردازش یا تولید گزارش، جدول، عکس و انیمیشن از فایل خروجی:

این مرحله، مرحله رندر کردن می باشد. در واقع با استفاده از داده های بدست آمده در مرحله قبل می توان گزارشی از نتایج حل مسئله به صورت جدول، عکس و انیمیشن تهیه نمود.

این نرم افزار، تمام قابلیت های تحلیل از جمله تحلیل حرارتی، مکانیکی، الکتریکی و الکترومغناطیسی را دارا می باشد.

مراجع:

دیدگاه شما چیست؟