آموزش مقدماتی Abaqus

نرم افزار Abaqus قابلیت حل مسایل از یک تحلیل خطی ساده تا پیچیده‌ترین مدلسازی غیرخطی را دارا می‌باشد. این نرم‌افزار دارای مجموعه المان‌های بسیار گسترده‌ای می‌باشد. هر نوع هندسه‌ای را می‌توان توسط این المان‌ها مدل کرد. آباکوس دارای مدل‌های رفتاری بسیار زیادی است که در مدلسازی انواع مواد با خواص و رفتار گوناگون نظیر فلزات، لاستیک‌ها، پلیمرها، کامپوزیت‌ها، بتن مسلح، فوم‌های فنری و نیز شکننده و همچنین مصالحی ژئوتکنیکی نظیر خاک و سنگ، قابلیت بالایی را ممکن می‌سازد. نظر به اینکه این برنامه یک ابزار مدلسازی عمومی و گسترده می‌باشد، استفاده از آن تنها محدود به تحلیل مسائل مکانیک جامدات (یعنی مسئله تنش – کرنش) نمی‌شود. با استفاده از این نرم‌افزار می‌توان مسایل مختلفی نظیر انتقال حرارت، انتقال جرم، تحلیل حرارتی اجزاء الکتریکی، اکوستیک، تراوش و پیزوالکتریک را شبیه سازی کرد.

کاربری و آموزش نرم افزار Abaqus با وجود قابلیت‌های بسیار گسترده‌ای آن، کار نسبتاً ساده‌ای می‌باشد. پیچیده‌ترین مسایل را براتی با این برنامه می‌توان به آسانی مدل کرد. به عنوان مثال مسایل شامل بیش از یک جزء را می‌توان با ایجاد مدل هندسی هر جزء و سپس نسبت داده رفتار ماده مربوط به هر جزء و سپس مونتاژ اجزاء مختلف مدل کرد. در اغلب مدلسازی‌ها، حتی مدل‌های با درجه غیرخطی 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 غیرخطی، به‌طور اتوماتیک میزان نمو بار و نحوه همگرایی را انتخاب و همچنین در طول تحلیل مقادیر آن‌ها را جهت دستیابی به یک جواب صحیح کنترل می‌کند. در نتیجه کاربر به ندرت می‌بایست مقادیر پارامترهای کنترلی حل عددی مسئله را تعیین کند.

تاریخچه:

نرم افزار Abaqus یکی از قدرتمندترین پکیج های تجاری برای حل مسائل المان محدود است. این نرم افزار در سال 1978 توسط آقایان Hibitt و Karlsson و Sorenson ایجاد شد. این افراد Abaqus را بعنوان محصول شرکت HKS بصورت تجاری عرضه کردند. ایده اصلی این برنامه برای حل مسائل مکانیک محاسباتی به روش المان محدود (Finite Element Method) بود. طی سالهای متمادی این برنامه توسعه و گسترش پیدا کرد و روز به روز کامل تر گردید. نرم افزار Abaqus در سال 2005 به شرکت Dassault Systemes فروخته شد.

مراجع: www.wikipedia.org   و    www.3ds.com

در دوره آموزش مقدماتی Abaqus پروسه حل این برنامه بصورت کامل توضیح داده میشود. این توضیحات در قالب مثال بوده و از توضیح منوها و آیکونها بدون استفاده صرفا بصورت تئوری اجتناب شده است.

سرفصل های آموزشی:

-در بخش اول این پکیچ آموزشی، اصول مدلسازی و تئوری کارکرد برنامه Abaqus توضیح داده شده است. این توضیحات با عنوان “مراحل تعریف مدلهای تحلیلی در Abaqus” مشخص شده است. در گام بعدی و برای تسلط کاربران، افدام به طرح  4 مثال از مجموعه مثالهای استاندارد (ارائه شده در داکبومنت Abaqus) شده است.

در مثال اول کاربران با روش تعریف یک مدل ساده در آباکوس آشنا میشوند. در روند مدلسازی این مثال، بخشهای محتلفی که کاربر در حین مدلسازی با آن مواجه میشود توضیح داده شده است. نکته مهمی که در این مثال به آن پرداخته شده، بررسی علل بروز خطاهای عددی در حین حل و نحوه رفع آن میباشد. با این توضیحات کاربر در گام اول، درمیابد که چطور یک مدل تحلیلی با نرم افزار Abaqus تعریف کند. همچنین می آموزد چطور پتانسیل وقوع خطاها را در آن را به حداقل برساند.

در مثال دوم، کاربر با تحلیل یک هندسه کمی پیچیده تر آشنا میشود. در این قسمت کاربر نحوه کارکردن با ابزارهای مختلف ترسیم هندسی در Abaqus را فرا میگیرد. همچنین روشهای مختلف مش بندی برای دستیابی به دقیقترین توابع شکل و دقیقترین پاسخ در این مثال آموزش داده میشود. در این مثال و مثال اول کاربران با تکنیکهای مدلسازی با المان های سالید Solid بصورت اصولی و کامل آشنا میشوند.

در مثال سوم کاربران روش مدلسازی پوسته ها و نحوه تعریف مدلهای تحلیلی با المان های Shell را فرامیگیرند. در این مثال، علل و شرایط استفاده از این المان ها و محدودیتها و مزایای آن مورد توجه قرار است. همچنین در این مثال در مورد تئوری مساثل غیرخطی Nonlinear Problem و عوامل بروز رفتارهای غیرخطی Nonlinearities توضیح داده شده است. به علاوه درباره نحوه بکارگیری دستگاه مختصات موضعی Local coordinate هم در این مثال توضیح کامل ارائه شده است.

در مثال چهارم و آخر، یک مثال نسبتا پیچیده از نظر هندسی طرح شده است. در این مثال، آموزش داده میشود که کاربر چگونه با استفاده از المانهای سیمی شکل Wire در دو نوع المان های تیر Beam Element و المان های خرپا Truss Element اقدام به تعریف یک مدل تحلیلی کند. همچنین، در این مثال کاربران با حل مسائل دینامیکی و بخصوص دینامیک خطی آشنا میشوند. به علاوه روشهای استخراج فرکانس طبیعی در این مثال مرور میشود.

بر این اساس، آموزش مقدماتی Aabqus در قالب این دوره آموزشی میتواند بسیار مفید باشد. دید طراحان و علاقه مندان به دنیای طراحی و شبیه سازی پس از طی این دوره آموزشی متفاوت خواهد شد.

برای اطلاع از سایر دوره ها آشیو آموزشی را مشاهده کنید.