برنامه آکابوس چیست؟
برنامه آکابوس مناسب محاسبات مهندسی است.
برای شناختن چیستی آباکوس ابتدا باید در مورد تاریخ تولدش و انگیزه های ابتدایی برای خلق چنین برنامه ای بدانیم. Abaqus نامش را از کلمه Abacus به معنی چرتکه گرفته است. همانطور که میدانید وظیفه اصلی چرتکه انجام محاسبات ریاضی است که در گذشته قبل از اختراع ماشین حساب از آن استفاده میشد. سال تولد این نرم افزار 1987 میلادی است و به زبان فورترن نوشته شده است. در آن زمان شرکتهای مربوط به انرژی هسته ای و همچنین شرکتهایی که کارشان حفاری بود به برنامه ای نیاز داشتند که بتواند مسائل پیچیده و غیر خطی را مطالعه کند. از بین برنامه های موجود در آن زمان آباکوس کاراتر از بقیه بود چون قابلیت مدلسازی مسائل پیچیده را داشت.این برنامه که برای حل کردن یک مسئله المان محدود طراحی شد تقریبا 27 سال بعد توسط شرکت دیس سالت سیستم خریداری شد.
کارایی برنامه آباکوس چیست؟
Abaqus کارایی اش در حوزه مهندسی و صنعت است. از برنامه آباکوس برای شبیه سازی محصول استفاده میشود که بتوانند کارکرد محصول را قبل از تولید ارزیابی کنند. شبیه سازی های غیر خطی که خیلی پیچیده و سخت هستند در آباکس به کمک کامپیوتر انجام میشوند. از دیگر کاربردهای این نرم افزار مدلسازی بخشهای مکانیکی و مجموعه هایی است که باید مونتاژ شود و همچنین نمایش نتیجه تحلیل یک المان که محدود است. مهمترین کارایی این نرم افزار را تحلیل کردن، تعریف کرد اند مانند تحلیل های الکتریکی، مکانیکی و حتی اندر کنشی.
کاربرد نرم افزار آباکوس در شاخه های مختلف
- مکانیک جامدات
- مکانیک خاک
- مکانیک پیزوالکتریک
- تحلیل حرارتی اجزای الکتریکی
- تحلیل اکوستیک
- نفوذ جرم
- معادلات دیفرانسیل
- مدلسازی انواع مواد و انواع رفتار:
ساخت مدل در نرم افزار آباکوس به شیوه های گوناگون امکان پذیر است که یکی از آنها شیوه محیط گرافیکی آباکوس است که علاوه بر ساخت مدلها و مصالح متنوع قابلیت کنترل کردن امور تحلیل را نیز دارد.
روند کار برنامه آباکوس:
این برنامه برای پیدا کردن راه حل مسائل ابتدا مسئله را ساده میکند و برای این ساده سازی المان محدود مورد نظر را به المان و اجزای کوچکتری تقسیم میکند. برای درک بهتر موضوع بهتر است المان محدود را بیشتر بشناسید. به طور کلی مراحل حل مسائل با این نرم افزار به این گونه است.
پیش پردازش: ساختن مدل هندسی برای مسئله و ساخت یک فایل ورودی در این مرحله انجام میشود بعد از آن خواص و ویژگی های ماده را تعریف کرده و سپس به مونتاژ اجزای مختلف می پردازند. چون تحلیل کردن چند نوع دارد قبل از آن باید نوع تحلیل را مشخص کرد.. و بعد از مونتاژ نیز چیزی که تعریف میشود کنش و رفتار بین قطعات مختلف است. دو روند دیگری که جزو مرحله پیش پردازش قرار میگیرند عبارتند از اعمال کردن شروط مرزی و انجام مش بندی. این مرحله دارای 8 ماژول متنوع است که هر کدام کارایی خاص خود را دارند که در این بخش به ذکر نامشان بسنده میکنیم ولی در ادامه عملکردشان را شرح میدهیم. ماژولهای
Step. Interaction. Load. Mesh Optimization. Part. Property. Assembly.
پردازش: در این مرحله خود نرم افزار مسله را بوسیله معادلات و بدون دخالت کاربری تعریف کرده و حل میکند که بر اساس پیچیده بودن مسئله مدت زمان آن متغیر است و میتواند بین چند ثانیه تا چند روز زمان ببرد. در این بخش نیز ما ماژولی بنام Job داریم. در مرحله پردازش حافظه و پردازنده ای که در حال حل کردن مسئله هستند باید تنظیم شده همچنین سرعت و دقت حل کردن را بوسیله موازی ساختن چندین پردازنده افزایش میدهند.
پس پردازش: پس از حل مسئله نتایج به دست امده باید تحلیل و بررسی شوند و ماژول Visualization وظیفه اش را که مشاهده است در این قسمت انجام میدهد. این بررسی ها معمولا در قالب نمودارها نشان داده میشود وقالب دیگر کنتور است. برای اینکه داده های منتج شده را در نرم افزارهای دیگر استفاده کنند آنهارا ذخیره و استخراج میکنند. بطور کلی این برنامه برای تحلیل دو روش آباکوس استاندارد و آباکوس صریح را دارد. که در نوع اول معادله هایی که بر مسئله حاکمند را در هر بازه بررسی و تحلیل میکند. و در نوع دوم بدون اینکه به معادلات بپردازد تحلیلش در طول زمان و بازه هایی که از نظر زمانی کوچکند انجام میدهد.
المان دربرنامه آباکوس:
المانها در نرم افزار آباکوس گاهی دوبعدی و گاهی سه بعدی اند. المانهای دو بعدی از نظر شکل به صورت مربع، مثلث، دایره یا هر شکل هندسی دیگری هستند. و المانهای سه بعدی چند وجهی و دارای حجم اند مانند هرم یا مکعب. هر المان دارای گره است و در مجموع به المان و گره هایی که دارد (مش) گفته می شود. در المانهای محدود بجای سطوح المان و یا حجمشان، گره های المان هندسه را نمایندگی میکنند. پس از اینکه مقدار گره های المان بر اساس ویژگی هندسی و بعد و مواد تعیین شد ویژگی های دیگر هر المان مانند نیرو، تنش، کنش و بقیه موارد قابل اندازه گیری میشود. از دیگر برنامه های مشابه در حوزه اجزائ محدود میتوان به کامسول اشاره کرد.
قابلیت های نرم افزار آباکوس:
از قابلیت های این نرم افزار میتوان به برنامه نویسی داخل خود نرم افزار اشاره کرد که این امکان به دلیل پشتیبانی است که اززبان برنامه نویسی پایتون دارد. و علاوه بر قابلیت اسکریپت نویسی پایتون توانایی سابروتین نویسی نیز دارد که خاص متخصصین حرفه ای نرم افزار است و از این طریق تحلیل مسائل دینامیک را انجام میدهند. از دیگر امکانات آباکوس وجود ماژول های مختلف است که بسیار کاربردی اند و در محیط های متفاوت با اهداف گوناگون مسیر و روند حل کردن مسئله را نشان میدهند.
نگارنده:اعظم طباطباییwww.azamtabatabaei.ir
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.