یکی از پرکاربردترین نرم افزارها در زمینه انجام آنالیزهای اجزای محدود، نرم افزار ABAQUS است.
این نرم افزار در سال 1978 توسط Paul Sorensen ، Bengt Karlsson وDavid Hibbitt ایجاد شد؛ در ابتدا برای کاربرد در انرژی هسته ای و مهندسی حفاری طراحی شده بود چرا که مهندسین در این شاخه ها به ابزاری برای مطالعه مسائل پیچیده و غیر خطی نیاز داشتند. از آنجا که این نرم افزار بر اساس مسائل غیر خطی بنا گذاری شده توانایی بالایی جهت شبیه سازی جهان واقعی دارد. این نرم افزار به کاربر توانایی مدل کردن پیچیده ترین پدیده ها را با در نظر گرفتن اثرات بسیار ظریف می دهد. بدین ترتیب با توسعه دامنه وسیع صنایع در سالهای 1980 تا 1990 این نرم افزار به عنوان نرم افزار منتخب در میان سایر نرم افزار ها جایگاه ویژه ای یافت.
نظر به اینکه ABAQUS يك ابزار مدلسازي عمومي و گسترده مي باشد، استفاده از آن تنها محدود به تحليل هاي مكانيك جامدات و سازه (تنش - تغيير مكان ) نمي شود. با استفاده از اين نرم افزار مي توان مسايل مختلفي نظير انتقال حرارت، نفوذ جرم، تحليل حرارتي اجزاء الكتريكي،اكوستيك، مكانيك خاك و پيزو الكتريك را مورد مطالعه قرار داد.
استفاده از نرم افزار ABAQUS با وجود اينكه مجموعه قابليتهاي بسيار گسترده اي را در اختيار كاربر قرار مي دهد، كار نسبتا ساده اي مي باشد. پيچيده ترين مسايل را مي توان به آساني مدل كرد. به عنوان مثال مسايل شامل بيش از يك جزء را مي توان با ايجاد مدل هندسي هر جزء و سپس نسبت دادن رفتار ماده مربوطه به هر جزء و سپس مونتاژ اجزاء مختلف مدل كرد. در اغلب مدلسازي ها، حتي مدلهاي با درجه غير خطي بالا، كاربر مي بايست تنها داده هاي مهندسي نظير هندسه مساله، رفتار ماده مربوط به آن، شرايط مرزي و بار گذاري آن مساله را تعيين كند. در يك تحليل غير خطي، ABAQUS به طور اتوماتيك ميزان نمو بار و تلرانسهاي همگرايي را انتخاب و ،همچنين در طول تحليل مقادير آنها را جهت دستيابي به يك جواب صحيح تعديل مي كند. در نتيجه كاربر بندرت مي بايست مقادير پارامترهاي كنترلي حل عددي مساله را تعيين كند.
المانها در ABAQUS
با توجه به مهم بودن نوع تكنيك مش بندي و نيز نوع المان مورد استفاده ، كاربر مي بايست اطلاعات بيشتري در زمينه المان ها داشته باشد. طیف وسیعی از المانها در ABAQUS قابل استفاده است که از این جهت توانایی بسیار زيادي را به كاربر مي دهد تا بتواند انواع مختلف مسايل را مدل كرده و تحليل نمايد. در ادامه پنج ويژگي يك المان كه رفتار آن را معين مي سازند نام برده شده اند.
- خانواده
- درجات آزادی
- تعداد گره ها
- روش فرمول بندی
- روش انتگرال گیری
· اصول ABAQUS
به طور كلي هر تحليل اجزاء محدود شامل سه مرحله است:
- پیش پردازش
- حل مسئله
- پس پردازش
در همه نرم افزارهاي اجزاء محدود اين سه مرحله اصلي انجام مي شود و تنها تفاوت آنها در نحوه انجام آن است.
· محیطهای ABAQUS
نرم افزار ABAQUS/CAE به محیطهای ده گانهای تقسیم شده است. این محیطها عبارتند از :
- محیط Part: در اين محيط كار مدلسازي هندسي قطعات انجام مي گيرد.
- محیط Property: در اين محيط كار تعريف خصوصيات مواد مورد تحليل، تعريف پروفيل سطح مقطع، نسبت دادن خواص تعريف شده به قطعات و.... انجام مي گيرد.
- محیط Assembly: در اين محيط كار مونتاژ قطعات مختلف در صورت وجود در يك تحليل انجام مي گيرد. در واقع موقعيت هندسي قطعات را كاربر تعيين مي كند.
- محیط Step: در اين محيط گامهاي حل مساله انتخاب مي شوند. در اينجاست كه كاربر نوع حل گر را نيز مشخص مي كند.
- محیط Interaction: در اين محيط خاصيت فيزيكي تماس بين سطوح تعيين مي شود.
- محیط Load: در اين محيط بارگذاري و شرايط مرزي تعيين مي گردد.
- محیط Mesh: در اين محيط كار المان بندي مدل انجام مي شود.
- محیط Job: در اين محيط با تعريف يك job، کاربر شروع حل مسئله را به پردازشگر اعلام میکند.
- محیط Visualization: در اين محيط كاربر نتايج حل را مشاهده مي كند.
این نرم افزار در سال 1978 توسط Paul Sorensen ، Bengt Karlsson وDavid Hibbitt ایجاد شد؛ در ابتدا برای کاربرد در انرژی هسته ای و مهندسی حفاری طراحی شده بود چرا که مهندسین در این شاخه ها به ابزاری برای مطالعه مسائل پیچیده و غیر خطی نیاز داشتند. از آنجا که این نرم افزار بر اساس مسائل غیر خطی بنا گذاری شده توانایی بالایی جهت شبیه سازی جهان واقعی دارد. این نرم افزار به کاربر توانایی مدل کردن پیچیده ترین پدیده ها را با در نظر گرفتن اثرات بسیار ظریف می دهد. بدین ترتیب با توسعه دامنه وسیع صنایع در سالهای 1980 تا 1990 این نرم افزار به عنوان نرم افزار منتخب در میان سایر نرم افزار ها جایگاه ویژه ای یافت.
نظر به اینکه ABAQUS يك ابزار مدلسازي عمومي و گسترده مي باشد، استفاده از آن تنها محدود به تحليل هاي مكانيك جامدات و سازه (تنش - تغيير مكان ) نمي شود. با استفاده از اين نرم افزار مي توان مسايل مختلفي نظير انتقال حرارت، نفوذ جرم، تحليل حرارتي اجزاء الكتريكي،اكوستيك، مكانيك خاك و پيزو الكتريك را مورد مطالعه قرار داد.
استفاده از نرم افزار ABAQUS با وجود اينكه مجموعه قابليتهاي بسيار گسترده اي را در اختيار كاربر قرار مي دهد، كار نسبتا ساده اي مي باشد. پيچيده ترين مسايل را مي توان به آساني مدل كرد. به عنوان مثال مسايل شامل بيش از يك جزء را مي توان با ايجاد مدل هندسي هر جزء و سپس نسبت دادن رفتار ماده مربوطه به هر جزء و سپس مونتاژ اجزاء مختلف مدل كرد. در اغلب مدلسازي ها، حتي مدلهاي با درجه غير خطي بالا، كاربر مي بايست تنها داده هاي مهندسي نظير هندسه مساله، رفتار ماده مربوط به آن، شرايط مرزي و بار گذاري آن مساله را تعيين كند. در يك تحليل غير خطي، ABAQUS به طور اتوماتيك ميزان نمو بار و تلرانسهاي همگرايي را انتخاب و ،همچنين در طول تحليل مقادير آنها را جهت دستيابي به يك جواب صحيح تعديل مي كند. در نتيجه كاربر بندرت مي بايست مقادير پارامترهاي كنترلي حل عددي مساله را تعيين كند.
المانها در ABAQUS
با توجه به مهم بودن نوع تكنيك مش بندي و نيز نوع المان مورد استفاده ، كاربر مي بايست اطلاعات بيشتري در زمينه المان ها داشته باشد. طیف وسیعی از المانها در ABAQUS قابل استفاده است که از این جهت توانایی بسیار زيادي را به كاربر مي دهد تا بتواند انواع مختلف مسايل را مدل كرده و تحليل نمايد. در ادامه پنج ويژگي يك المان كه رفتار آن را معين مي سازند نام برده شده اند.
- خانواده
- درجات آزادی
- تعداد گره ها
- روش فرمول بندی
- روش انتگرال گیری
· اصول ABAQUS
به طور كلي هر تحليل اجزاء محدود شامل سه مرحله است:
- پیش پردازش
- حل مسئله
- پس پردازش
در همه نرم افزارهاي اجزاء محدود اين سه مرحله اصلي انجام مي شود و تنها تفاوت آنها در نحوه انجام آن است.
· محیطهای ABAQUS
نرم افزار ABAQUS/CAE به محیطهای ده گانهای تقسیم شده است. این محیطها عبارتند از :
- محیط Part: در اين محيط كار مدلسازي هندسي قطعات انجام مي گيرد.
- محیط Property: در اين محيط كار تعريف خصوصيات مواد مورد تحليل، تعريف پروفيل سطح مقطع، نسبت دادن خواص تعريف شده به قطعات و.... انجام مي گيرد.
- محیط Assembly: در اين محيط كار مونتاژ قطعات مختلف در صورت وجود در يك تحليل انجام مي گيرد. در واقع موقعيت هندسي قطعات را كاربر تعيين مي كند.
- محیط Step: در اين محيط گامهاي حل مساله انتخاب مي شوند. در اينجاست كه كاربر نوع حل گر را نيز مشخص مي كند.
- محیط Interaction: در اين محيط خاصيت فيزيكي تماس بين سطوح تعيين مي شود.
- محیط Load: در اين محيط بارگذاري و شرايط مرزي تعيين مي گردد.
- محیط Mesh: در اين محيط كار المان بندي مدل انجام مي شود.
- محیط Job: در اين محيط با تعريف يك job، کاربر شروع حل مسئله را به پردازشگر اعلام میکند.
- محیط Visualization: در اين محيط كاربر نتايج حل را مشاهده مي كند.