ساعدنیوز
ساعدنیوز

نرم افزار آباکوس چیست ؟

  سه شنبه، 17 آبان 1401   زمان مطالعه 8 دقیقه
نرم افزار آباکوس چیست ؟
“چرا بسیاری از افراد در محیط‌های آکادمیک و صنعتی، برای تحلیل و شبیه‌سازی مسائل خود از نرم‌افزار ABAQUS استفاده می‌کنند؟!” چرا به شکل گسترده در صنایع اتومبیل‌سازی، هوافضا و ساخت تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد؟! با ما در ساعدنیوز همراه باشید تا به بررسی این نرم افزار بپردازیم.

امروزه با توسعه روز افزون قابلیت های نرم افزار های محاسبات مهندسی، این نرم افزار ها تقریبا در تمامی کمپانی ها و شرکت هایی که محصولات صنعتی تولید می نمایند، چه پیش از ساخت محصول و چه در فرآیند توسعه آن، به منظور شبیه سازی عملکرد محصول مورد استفاده قرار می گیرند. این شبیه سازی ها در واحد هایی به نام محاسبات مهندسی و یا مهندسی به کمک کامپیوتر (Computer Aided Engineering یا به اختصار CAE) انجام می شود. شبیه سازی محصول با کاهش تعداد آزمایشات و تست هایی که بر روی نمونه ها انجام می شود، سبب کاهش هزینه تولید و توسعه محصول نهایی می شود. تقریبا تمامی دستگاه ها، ادوات، ماشین ها و وسایل اطراف ما دارای برهم کنش های مکانیکی با محیط اطراف خود و حتی بین اجزای درونی خودشان هستند. شبیه سازی پدیده ها و برهم کنش های مکانیکی نظیر انتقال حرارت و چگونگی توزیع دما، میزان تحمل در برابر بار های ضربه ای، سایش، خستگی و پاسخ سازه به تحریک های متناوب که در این محصولات روی می دهد، سبب پیش بینی عملکرد آنها در شرایط مختلف می شود. دراین خصوص شرکت Simulia نرم افزاری با نام Abaqus FEA را ارایه می دهد که می تواند در محیط های صنعتی و آکادمیک، افرادی را که می خواهند به کمک تکنیک المان محدود پدیده های متنوع مکانیکی را شبیه سازی کنند، یاری نماید. نرم افزار Abaqus FEA (که در گذشته ABAQUS نام داشت)، یک نرم افزار تجاری برای تحلیل المان محدود و مهندسی به کمک کامپیوتر (Computer Aeided Engineering) است که در ابتدا در سال ۱۹۷۸ به منظور حل یک مساله المان محدود، به زبان فورترن در ۱۵۰۰۰ خط نوشته شد. در سال ۲۰۰۵ آباکوس توسط شرکت Dassault Systemes خریداری گردید و نشان SIMULIA با هدف دارا بودن تمام نرم افزار ها و محصولات شبیه سازی این شرکت مانند آباکوس و کتیا (CATIA) تاسیس شد. اسم و لگوی نرم افزار اباکوس بر اساس چرتکه (abacus) است که در گذشته برای محاسبه مورد استفاده قرار می گرفته است.

تصویر آباکوس
نرم افزار آباکوس چیست ؟

نرم افزار آباکوس (ABAQUS) مجموعه ای بسیار توانمند از برنامه های مدل سازی، تحلیل و شبیه سازی است. بر پایه روش اجزاء محدود (FEM) شکل گرفته است. همچنین توانایی حل طیف گسترده ای از مسائل علمی و صنعتی شامل مسائل ساده و دارای تحلیل خطی تا مباحث پیچیده مدل سازی غیرخطی را دارا میباشد. محیط کاربرپسند و جذاب در کنار کتابخانه قوی پیش بینی رفتار مواد مهندسی (از قبیل فلزات، لاستیک ها، مواد پلیمری، کامپوزیت ها، مصالح عمرانی مثل بتن های تقویت شده، فوم های فنری، سنگ و خاک) از آباکوس نرم افزاری کارآمد و مورد توجه محققین ساخته است. آباکوس در مهندسی پزشکی، مهندسی مکانیک، برق، عمران، هوافضا و کاربرد دارد. اولین نسخه از نرم افزار در سال 1978 میلادی توسط شرکت HKS بصورت رسمی به بازار عرضه شد. هر سال با بهبودهای فراوان و دقت نظر کارشناسان مورد بازبینی قرار گرفته و ارائه نسخه های متعدد آن به شکل منظم با استقبال محققین و صنعتگران روبرو شد. در اواخر سال ۲۰۰۲ اسم شرکت از HKS به ABAQUS تغییر یافت و در نهایت در اکتبر ۲۰۰۵ شرکت ABAQUS با ۵۲۵ نفر کارمند توسط شرکت فرانسوی داسو سیستم به قیمت ۴۱۳ میلیون دلار خریداری شد. از آن پس این نرم افزار با اضافه شدن یکسری ابزار دیگر با نام تجاری سیمولیا شناخته می شود. امروزه آباکوس توسط شرکت فرانسوی داسو سیستم (Dassault Systèmes) تولید و عرضه می شود. نام و لوگوی نرم افزار آباکوس از کلمه “چرتکه (Abacus)” الهام گرفته شده که خود یادآور انجام محاسبات ریاضی است.

ویژگی ها و کاربرد نرم افزار آباکوس

  1. محیط کاربری بسیار زیبا و کاربرپسند
  2. محیط مدل سازی دوبعدی و سه بعدی بسیار پیشرفته و در عین حال قابل درک
  3. ارتباط جامع با نرم افزارهای طراحی تراز اول دنیا مثل کتیا (CATiA) و سالیدورکس (SOLIDWORKS)
  4. کدهای حلگر قدرتمند و دقیق غیرخطی
  5. قابلیت توسعه به کمک اسکریپت های پایتون (Python)، فایل متنی ورودی (.inp)
  6. قابلیت ایجاد GUI
  7. امکان کاربری زیربرنامه های زبان فرترن (FORTRAN)
  8. قابلیت تحلیل به روش پردازش موازی
  9. مقبولیت بسیار بالا در جوامع دانشگاهی

۵ هسته نرم افزار آباکوس

نرم افزار آباکوس به شکل گسترده در صنایع اتومبیل سازی، هوافضا و ساخت تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. این محصول، با سایر نرم افزارهای علمی و طراحی سازگار بوده و از زبان متن باز پایتون (Python) برای برنامه نویسی بهره می برد. به همین دلیل توانایی گسترده ای در ایجاد تغییرات در مدل ماده و بارگذاری دلخواه را به کاربر می دهد. همچنین این نرم افزار مجموعه بسیار مناسبی از قابلیت های فیزیکی در دنیای واقعی نظیر پیزوالکتریک، محیط های آکوستیک، محیط های متخلخل را فراهم آورده است. جالب است بدانید که نرم افزار ABAQUS در ابتدا با هدف بررسی رفتار فیزیکی غیرخطی مواد ارائه گردید و نتیجه آن قابلیت بالای نرم افزار کنونی در تحلیل بازه گسترده از مواد با رفتار غیرخطی (مانند الاستومرها یا شبه لاستیک ها) است. آباکوس دارای ۵ هسته نرم افزاری اصلی است که در ادامه به طور مختصر توضیح داده شده اند.

Abaqus/CAE

یا همان Complete Abaqus Enviroment (که برخی اشتباها آن را Computer Aided Engineering تصور می کنند) که از آن برای مدل سازی اجزای مکانیکی و مجموعه های مونتاژی (assembly) و نشان دادن نتایج تحلیل المان محدود استفاده می شود. این نرم افزار از ۱۱ ماژول (module) مختلف تشکیل شده است که در هر یک بخشی از فرآیند شبیه سازی انجام می شود. این ماژول ها همانند یک سری محیط های به هم پیوسته هستند که می توان به راحتی از یکی به دیگری رفت. در حقیقت با داشتن این ماژول ها در کنار هم، abaqus/CAE دارای ظرفیت پیش پردازش، پس پردازش و مشاهده فرایند حلی که توسط حلگر انجام می شود، می باشد هر چند که بخشی از مرحله اول که مربوط به ایجاد هندسه در نرم افزار است، می تواند توسط نرم افزار های CAD متداول نیز انجام شود. در این صورت می بایست در ابتدا مدل CAD با پسوند مناسب save شده، سپس به داخل محیط CAE در ماژول part درون ریزی شود. در کنار این محصول، Abaqus/Standard، Abaqus/Explicit، Abaqus/CFD و Abaqus/Electromagnetic به منظور انجام مرحله پردازش یا حل المان محدود توسعه داده شده اند.

Abaqus/Standard

یکی از حلگر های چند منظوره آباکوس است که از روش های سنتی انتگرال گیری غیر صریح به منظور حل مسایلی نظیر مسایل استاتیکی، شبه استاتیکی، کمانش و پس کمانش، تحلیل های مودال (mode based analysis انتقال حرارت و مسایل دینامیکی استفاده می کند. این حلگر قابلیت انجام هر دو نوع تحلیل های خطی و غیرخطی را دارد.

Abaqus/Explicit

از دیگر حلگر های چند منظوره اباکوس با هدفی خاص است که از روش های انتگرال گیری صریح برای حل مسایل با درجه غیر خطی بالا که می توانند در خود دارای اندرکنش های تماسی پیچیده و بارهای گذرا باشند، استفاده می کند. در این خصوص می توان به شبیه سازی تست شوک، تصادف و فرآیند های ساخت مثل ماشین کاری، برخی از مسایل کوپل سازه و سیال نظیر sloshing اشاره نمود. انتخاب حلگر مناسب میان Abaqus/Standard و Abaqus/Explicit نیازمند آگاهی از روش حل مساله در این دو حلگر است. استفاده از انتگرال گیری صریح در تحلیل المان محدود، این حلگر را قادر می سازد تا بتواند مسایل شبه استاتیکی که به دلایلی مثل پیچیده بودن اندرکنش های تماسی، Abaqus/Standard را از حل آنها عاجز می سازد، با دقت قابل قبولی حل نماید. همچنین این حلگر می تواند مسایل شامل آسیب مانند مساله برخورد گلوله به زره را به راحتی حل کند.

Abaqus/CFD

یک حلگر دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) است که قابلیت انجام تحلیل های دینامیک سیالات محاسباتی پیشرفته را فراهم می کند. این نرم افزار به منظور انجام عملیات پیش و پس پردازش، از قابلیت های محیط CAE بهره می برد. با اضافه شدن این حلگر به مجموعه حلگر ها، اباکوس قادر است مسایل پیچیده کوپل سازه و سیالی (FSI) را تحلیل نماید. در اینگونه مسایل استفاده از تکنیک المان محدود برای حل میدان سیال دارای دقت کافی نبوده و استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی اجتناب ناپذیر است.

Abaqus/Electromagnetic

یک حلگر الکترومغناطیس محاسباتی است که می تواند مسایل پیشرفته الکترومغناطیس محاسباتی را حل نماید. از این جمله می توان به محاسبه عددی میدان مغناطیسی در هسته سیم پیچ ها اشاره نمود.

رویه کلی حل در ABAQUS (ماژول های آباکوس)

آباکوس به عنوان یکی از پیشگامان تراز اول دنیای شبیه سازی و تحلیل عددی، هر سه مرحله پیش پردازش، تحلیل و پس پردازش (مشاهده نتایج) را در یک محیط گرافیکی قرار داده است. نرم افزار Abaqus قادر است تا با در اختیار داشتن ماژول های مختلف، مجموعه وظایف سه گانه فوق را در بالاترین سطح انجام دهد. کاربران بایستی 10 گام را تا مشاهده نتایج حل در ABAQUS طی کنند.

  1. Sketch ایجاد ترسیم هندسه دوبعدی
  2. Part ایجاد مدل هندسی سه بعدی با استفاده از ترسیمه مرحله قبل
  3. Property اختصاص خواص ماده و سطح مقطع در
  4. Assembly مونتاژ مدل
  5. Step تنظیمات رویه آنالیز و تعیین پارامترهای خروجی
  6. Interaction تعریف تماس بین قطعات (در صورت وجود)
  7. Load اعمال بار و شرایط مرزی به قطعات
  8. Mesh مش بندی
  9. Job ایجاد یک دستور حل مسئله و ارسال آن برای تحلیل
  10. Visualization مشاهده نتایج آنالیز

جمع بندی

همان طور که در بالا عنوان شد، نرم افزار اباکوس مجموعه ای یکپارچه از چند حلگر المان محدود است که با استفاده از آن می توان مسایل متداول و مسایل پیچیده مهندسی که کاربرد صنعتی و تحقیقاتی دارند را حل نمود. در صنعت خودروسازی، گروه های مهندسی می توانند تمام بار های وارد بر اتومبیل، ارتعاشات دینامیکی، سیستم های چند جزیی (multibody systems)، برخورد و تصادف، مسایل استاتیکی غیر خطی، مسایل ترمو مکانیکی (بررسی اثرات تغییرات دما بر رفتار سازه) و مسایل کوپل آکوستیک و سازه را با استفاده از یک مدل اولیه مشترک و حلگر های یکپارچه سازی شده تحلیل نمایند. Dassault Systemes همچنین محصول دیگری به نام Abaqus for CATIA را توسعه داده است که به منظور افزودن مراحل پردازش و پس پردازش پیشرفته به CATIA می باشد.

پایگاه خبری ساعدنیوز را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید.

دیدگاه ها
  دیدگاه ها
پربحث های هفته   
مراسم سلام عید نوروز و اهداء سکه توسط فرح پهلوی به همسران مقامات دولتی +عکس/ ولخرجی زن تازه به دوران رسیده زمانی که مردم غرق در فقر و بدبختی بودند! (382 نظر) میزبانی حسن روحانی از سیاستمداران و اقوام در مراسم عید دیدنی در منزل زیبا و ایرانی پسندش+ عکس/ چه مبلمانی، چه فرش هایی، از همه مهمتر چه خونه دلبازی😍 (369 نظر) خلاقیت خنده دار یک ایرانی برای گرم کردن آب حماسه ساز شد/ خسته نباشی هم وطن+ عکس (251 نظر) تلاوت زیبا و دلنشین سوره شمس توسط رهبر معظم انقلاب+ویدئو (240 نظر) صبحانه مفصل و رنگارنگ دو نفره رضا گلزار و آیسان خانوم+عکس/از خاویار گرفته تا آواکادو و انار وحشی... (195 نظر) تصویری از عیادت نجم الدین شریعتی، مجری برنامه سمت خدا از رهبر معظم انقلاب و استقبال گرم ایشان (187 نظر) روایتی از هواپیمایی که برای آوردن یک روبان عروسی برای فرح پهلوی از تهران به پاریس رفت! (174 نظر) رونمایی منوچهر هادی از خواهر و شوهر خواهر پزشکش+ عکس/ به قولی مخ خانواده ایشون هستن که پسرش هم دکتره (152 نظر) خلاقیت منحصر به فرد پسر مشهدی با ساخت تریلی حماسه آفرید/ هیلتر هم مغز اینو نداشت!+عکس (145 نظر) دو پادشاه یکی از ایران (ناصرالدین شاه) و دیگری از ژاپن (میجی) در یک زمان به اروپا رفتند/ تفاوت ها را بنگرید (137 نظر) مراسم تولد جگرسوز آزاده نامداری در خانه ابدی اش و گریه های دلخراش همسر و پدرش/ روحت شاد+ عکس (128 نظر) خواهر یکتا ناصر سکوتش را شکست (124 نظر) خنده های رهبر معظم انقلاب به اشعار شاعر طنزپرداز با موضوع آقازاده+ویدئو/ ای صورت و سیرت تو مطلوب، به‌به به‌به به این ژن خوب (118 نظر) حضور علی دایی در رستوران شیک فریبا نادری به صرف افطار+عکس/ ذوق و خوشحالی خانم بازیگر از حضور شهریار ایران در رستورانش (117 نظر) استوری معنادار شاهین صمدپور برای یکتا ناصر و منوچهر هادی (111 نظر)
دیگران می‌خوانند   
خانه تاریخی حیرت انگیز در گود چهک شهر بهبهان + تصاویر توصیه به استعفای سفیر ایران در باکو به خاطر مصاحبه با یک خبرنگار با پوشش زننده از سوی رسانه اصولگرا پاسخ جالب رهبر انقلاب به طلبه‌ای که از ایشان افطاری می‌خواست +فیلم/ما کجاییم در این بحر تفکّر ... پاداش 4 میلیارد تومانی برای بچه‌دار شدن خبرساز شد عکس عجیب ماشین آتش‌نشانی 90 سال پیش! (ویدئو) عجیب ترین و خاص ترین بستنی ایران/ خلاقیت بستنی فروش تهرانی مثل بمب صدا کرد (ویدئو) مدل عجیب و غریب فنجان فضایی برای نوشیدن چای در فضا استوری مشترک ترلان پروانه و شروین حاجی پور با یک نوزاد بامزه +عکس (ویدئو) ترکیب هنر و علم ریاضیات مساوی می‌شود با خلق اثری بی‌نظیر از تصویر مریم میرزاخانی/ کاش هنرمندش رو هم نشون میداد دعای زیبای محیا مهمان برنامه محفل برای امام زمان (عج) + فیلم حواشی داغ امروز جمعه 10 فروردین 1403 / یادگاری عجیب علیرضا جهانبخش برای دختر هلندی! خلاقیت بی نظیر بستنی فروش تبریزی، با نوشته جالب روی شیشه مغازه اش حماسه آفرین شد/ آدم حَظ میکنه از این درک و فهم بالا تصاویری از جسدی 800 ساله که قبل مرگش بسیار ترسیده بوده!/ رنج‌های انسان جایی در تاریخ ثبت میشوند؟ سفره هفت سین فوق العاده ساده و بدون تجملات خانه کریم باقری+ عکس/ واقعا زیبایی در سادگی یعنی همین کیک تولد متفاوت نرگس محمدی در کانادا و حضور فریبا نادری، پری سیمای سریال ستایش در تولدش +عکس سکانس خنده دار ذهن منحرف یوسف تیموری درباره فیلمنامه محیا دهقانی/ همه از شدت خنده منفجر شدن+ویدیو حضور مهران مدیری، رامبد جوان و المیرا شریفی مقدم در یک ضیافت افطاری مشترک/ یک میز با غذاهای ساده و رنگارنگ+عکس (ویدئو) ستاره فوتبال آسیا امام جماعت شد! شام عاشقانه رامید جوان و همسرش نگار جواهریان در یک جگرکی/ چقدر این زوج خاکی و خاص هستن+عکس (تصاویر) تغییر چهره و تیپ «جمیله» همسر تقی معمولی در سریال پایتخت بعد 5 سال فال انبیاء روزانه جمعه 10 فروردین ماه 1403 عکس جنجالی با استایل بهاری مرجانه گلچین/ فخر فروشی مرجانه گلچین با طلا و جواهراتش ! (عکس) نمایی دیده نشده و خاص از دکوراسیون داخلی و نوروزی خانه ملیکا شریفی نیا/دکور شاد و رنگی رنگی! عکس عاشقانه امیر علی نبویان و همسرش بهار نوروزپور با دسته گل زیبا و بهاری/ جذاب ترین زوج تلویزیون ! جلوه‌گری فرح دیبا با چادر توری در حرم امام رضا/اقدامات ریاکارانه برای بهره برداری سیاسی از دین! (عکس) عکس لو رفته و متفاوت از نرگس محمدی بازیگر سریال ستایش و خواهر پژمان جمشیدی در کانادا/خوش گذرانی خانم ها کنار آبشار نیاگارا! کتابخانه شخصی دلنشین و مملو از کتاب سید حسن خمینی در خانه‌اش با رونمایی از قاب عکس رهبری و دخترشان+عکس/ محبوب‌ترین بخش منزل نوه امام (عکس) منوی غذای مفصل کافه هنر شهاب حسینی، قباد سریال شهرزاد در لواسان/ از کیک شکلاتی گرفته تا آیس آمریکانو... استعداد و هوش بالای خانمهای شرکت کننده در مسابقه حامد آهنگی و عصبانیت بانمک او از نباختنشون+ویدئو رامین رضائیان ستاره تیم ملی درحال نماز خواندن در اتاقش+عکس علی دایی: زندگی مرفه حق من است، اما پنت هاوس ندارم دختر گدایی که یه شبه میلیاردر شد! دختری که در خیابان برای پول و غذا گدایی می کرد+عکس نان محلی پختن حرفه‌ای و جالب آزیتا حاجیان با تنور روستایی/ خانم بازیگر رو با این تیپ محاله بشناسید!+عکس (ویدئو) دکتر فیروز نادری اطلاعات مرموز ناسا را فاش کرد خلاقیت خنده دار و اقتصادی پدر ایرانی با هدف صرفه جویی در استفاده از چای کیسه ای حماسه آفرید+عکس/ هنر نزد ایرانیان است و بس! صحبت های شنیدنی هادی چوپان قهرمان جهان در حضور آرنولد/ من یک جنگجو هستم +فیلم روایت خنده دار گاوی که از روی ملیکا شریفی نیا رد شد و عمرش را داد به مهران مدیری/ بیژ بیژ را بیشتر بشناسید+فیلم میز ناهار رنگارنگ مصطفی زمانی و مهتاب کرامتی در یک رستوران شیک چینی+عکس (عکس) کشف شگفت انگیز حلقه طلایی و زیبای کوروش هخامنشی در روسیه/ انگشتری متعلق به 500 سال قبل از میلاد مسیح عکس های دکوراسیون شیک و لاکچری خانه شیلا خداداد و همسر جراحش/ هفت سین جذابش را هم ببینید
تیتر امروز   
توصیه به استعفای سفیر ایران در باکو به خاطر مصاحبه با یک خبرنگار با پوشش زننده از سوی رسانه اصولگرا پاداش 4 میلیارد تومانی برای بچه‌دار شدن خبرساز شد حواشی داغ امروز جمعه 10 فروردین 1403 / یادگاری عجیب علیرضا جهانبخش برای دختر هلندی! جلوه‌گری فرح دیبا با چادر توری در حرم امام رضا/اقدامات ریاکارانه برای بهره برداری سیاسی از دین! 12 دروغ شاخداری که پدر و مادرها در بچگی به ما گفتند / خیلی از باورهای کودکیمان حقیقت ندارد و باید با واقعیت رو به رو شد اگر این 10 رفتار را در اولین قرارتان دیدید پا به فرار بگذارید / اگر طرف مقابل این رفتارها را داشت بدون فرد مناسبی برای ازدواج نیست جزئیات مسمومیت شدید یک جوان در پی بلعیدن مواد مخدر علی دایی: زندگی مرفه حق من است، اما پنت هاوس ندارم چهرۀ «خون‌آشام ایتالیایی» بعد از 400 سال بازسازی شد+ عکس دختر گدایی که یه شبه میلیاردر شد! دختری که در خیابان برای پول و غذا گدایی می کرد+عکس امروز آخرین مهلت ثبت‌نام دیدار رمضانی دانشجویان با رهبر معظم انقلاب جایی که ابر‌ها زیر پای‌تان شناورند/ پیشنهادی رویایی برای سفر یک روزه در اطراف تهران فال قهوه با نشان روز جمعه 10 فروردین ماه 1403 فال ابجد روزانه جمعه 10 فروردین 1403 فال حافظ با تفسیر جمعه 10 فروردین 1403 + فیلم