اصول اولیه و اجزای مدلسازی نرم افزار آباکوس (Abaqus)

اصول اولیه و اجزای مدلسازی نرم افزار آباکوس (Abaqus)

سایت کافه پروژه درنظر دارد با توجه به درخواست های کاربران عزیز آموزش نرم افزار آباکوس را بصورت گام به گام در سایت قرار داده تا بتواند گامی کوچک در راه گسترش فرهنگ آموزش و یادگیری بردارد. در این قسمت از آموزش با اصول اولیه و اجزای مدلسازی نرم افزار آباکوس (Abaqus) می پردازیم .

لازم به ذکر است این آموزش برای دانشجویانی که میخواهند پروژه دانشجویی خود را خودشان به عهده بگیرند بسیار پایه ای و مناسب است.انجام پروژه توسط خود شخص همیشه دلنشین تر ار از برون سپاری آن است.اما اگر قصد برون سپاری پروژه خود را دارید سایت کافه پروژه برای سفارش پروژه آباکوس بصورت تجاری و دانشجویی مجریان با تجربه ای دارد که میتواند شما را در انجام پروژه هایتان یاری نماید.

یکی از کاربردهای نرم افزار آباکوس بکارگیری آن در انجام پروژه مهندسی عمران  و انجام پروژه مهندسی مکانیک است که در ادامه آموزش ها به این مورد خواهیم پرداخت. این نرم افزار یک رقیب سر سخت هم دارد به نام انسیس.البته این دو تفاوت هایی در ارائه خروجی دارند که نیاز به آموزش جداگانه ای در این رابطه است.ولی انجام پروژه با انسیس همانند آباکوس پر طرفدار است.

اصول اولیه نرم افزار Abaqus : 

انجام یک تحلیل کامل در نرم افزار Abaqus/CAE معمولا از سه مرحله متفاوت زیر تشکیل شده است که به صورت شماتیک در شکل زیر نمایش داده شده است.

مرحله پیش پردازش:

در این مرحله باید مدل فیزیکی مسئله را ساخته و یک فایل ورودی برای آن تهیه کنید. این مدل معمولا به صورت گرافیکی در ABAQUS/CAE یا دیگر برنامه هایی که برای پیش پردازش وجود دارند ساخته می شود. همچنین می توان با استفاده از کد‌نویسی یا برنامه‌نویسی، فایل ورودی ABAQUS/CAE را به طور مستقیم برای پردازش وارد مرحله شبیه‌سازی کرد.

مرحله شبیه سازی:

شبیه سازی به عنوان پروسه پردازش مدلی که در مرحله پیش پردازش ساخته شده است، بوده و مسائل عددی تعریف شده در مرحله قبلی را تحلیل و به مرحله پس پردازش منتقل می کند. براساس پیچیدگی مدل و توان پردازشگر رایانه مورد استفاده جهت پردازش مدل، مدت زمان پردازش می تواند از چند صدم ثانیه تا چندین روز به طول انجامد.

مرحله پس پردازش:

در این مرحله می توان نتایج را پس از تکمیل شبیه‌سازی در مرحله پردازش و محاسبه تغییرمکان ها، تنش ها و دیگر متغیرهای پایه ارزیابی نمود. ماژول Visualization در Abaqus/CAE امکانات مختلفی نظیر کانتورهای رنگی، انیمیشن‌ها و پلات‌های تغییرشکل مدل برای نمایش نتایج را دارا می باشد. ترسیم نمودارهایی در صفحه کارتزین نیز در این ماژول قابل انجام است.

پیشنهاد : از دیگر کاربردهای نرم افزار آباکوس میتوان یاری گرفتن از آن برای انجام پروژه زلزله و انجام پروژه سازه نیز نام برد که درصورتی که قادر به انجام این پروژه ها هستید پیشنهاد می شود در سایت کافه پروژه عضو شوید و پروژه های ارسالی را مشاهده ، قیمت گذاری و انجام دهید.

اجزای مدلسازی نرم‌افزار Abaqus : 

نرم افزار Abaqus/CAE از چندین جزء مختلف تشکیل شده است که در کنار هم یک مسئله فیزیکی را که باید تحلیل شود را توصیف و نتایج آن را به دست می‌دهد.هر مدل تحلیلی حداقل از موارد زیر تشکیل شده است:

گسسته سازی هندسه مدل:

گره ها و المان های محدود، هندسه اصلی هر سازه فیزیکی که در Abaqus مدل می شود را تشکیل می دهند. هر المان در یک مدل مشخص قسمت‌های مجزای یک سازه فیزیکی را نمایش می دهد که به ترتیب هر کدام از طریق تعداد زیادی  از المان های به هم پیوسته ساخته شده اند. المان‌ها به وسیله نقاط مشترک به هم متصل می شوند. مختصات نقاط و اتصال المان‌ها هندسه مدل را تشکیل می‌دهد. مجموعه همه المان‌ها و گره‌ها مش نامیده می‌شود. به طور کلی یک مش تنها تقریبی از هندسه اصلی سازه می‌باشد.

نوع، شکل، موقعیت و همچنین تعداد کلی المان‌های مورد استفاده در تولید مش اجزاء محدود نتایج به دست آمده از یک شبیه‌سازی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. هر چه میزان چگالی مش بیشتر باشد(تعداد المان‌های موجود در مش بندی بیشتر باشند) نتایج به دست آمده دقیق تر خواهند بود. هرچه میزان چگالی مش افزایش یابد، همگرایی جواب تحلیلی به جواب واحد و مدت زمان لازم جهت تحلیل مدل افزایش می یابد. جواب به دست آمده از مدل عددی عموما یک تقریب از جواب به دست آمده از مسئله فیزیکی شبیه سازی شده می‌باشد. وسعت تقریب‌های ساخته شده در هندسه مدل، رفتار مصالح، شرایط مرزی و بارگذاری تعیین می‌کند که به چه اندازه شبیه‌سازی عددی با مسئله فیزیکی مطابقت دارد. ذکر این نکته ضروری است که لزوما ریز کردن مش منجر به جواب دقیق نخواهد شد و اغلب اوقات به واگرایی جواب‌ها نیز می‌انجامد اما می توان گفت که مقدار دقیق یک متغیر پایه که می تواند تنش یا تغییر مکان باشد، در اطراف اندازه دقیق مش نوسان می‌کند.

مشخصات مقطع المان : 

Abaqus محدوده وسیعی از المان‌ها را شامل می‌شود که خیلی از آنها هندسه‌ای دارند که با مختصات گره‌ها کاملا مطابقت ندارند. به عنوان مثال، لایه‌های یک پوسته کامپوزیتی یا ابعاد مقطع یک تیرآهن I شکل از طریق گره‌های المان‌ها تعریف نمی‌شوند. این گونه داده‌های هندسی اضافی به عنوان مشخصات فیزیکی المان تعریف می‌شود و برای تعریف مدل هندسی کامل، ضروری هستند.

مشخصات مصالح:

باید برای همه المان ها مشخصات مصالح تعیین شود. هرچند تعریف مشخصات مصالح با کیفیت بالا مخصوصا برای مدل مصالح بسیار پیچیده و مشکل است، با این حال اعتبار نتایج Abaqus به دقت و گستردگی مشخصات مصالح محدود می شود.

بارگذاری و شرایط مرزی : 

بارها عامل برهم زننده شکل و شرایط فیزیکی سازه هستند و بنابراین باعث ایجاد تنش در سازه می شوند.حالات بارگذاری که معمولا مورد استفاده قرار می گیرد عبارتند از:

۱.بارهای متمرکز

۲.بارهای فشاری روی سطوح

۳.بارهای کششی توزیع شده روی سطوح

۴.بارهای توزیع شده روی لبه‌ها و ممان‌ها روی لبه‌های پوسته

5. بارهای حجمی مانند نیروی ثقل
6. بارهای حرارتی

نویسنده : پریناز ایزدی نیا

معرفی نرم افزارهای کاربردی و مشابه :

این نرم افزار کاربرد بسیاری در رشته مهندسی عمران دارد که البته تنها زبان مورد استفاده این رشته نیست.نرم افزارهای محبوب دیگر برای انجام پروژه ها که میتوانید پروژه خود را در رابطه با آنها سفارش دهید عبارتند از پروژه safe ، پروژه etabs و همچنین کدنویسی برای پروژه اجزا محدود برای رشته مهندسی عمران و گرایش های آن است.اما دو نرم افزار اپنسیس و انسیس نیز جز نرم افزارهای مشابه آباکوس به شمار می روند که برای پروژه اپنسیس ، پروژه CFD ، پروژه اپن فوم ، پروژه Tia و پروژه فلوئنت میتوانید آموزش های مربوط به این نرم افزارها را در سایت کافه پروژه دنبال نمایید.

واضح هست فقط نام بردن موارد بالا بیانگر قدرت این سامانه نیست بنابر این در ادامه کاربرد ها و نرم افزار های مربوطه به شکل عملی مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

پیشنهاد : اگر شما مسلط به آباکوس یا اپنسیس هستید و به دنبال انجام پروژه با این نرم افزارها می باشید میتوانید به صفحه استخدام فریلنسر مهندسی مکانیک یا همکاری با ما در انجام پروژه های آباکوس و همکاری با ما در انجام پروژه OpenSees مراجعه نمایید و اطلاعات لازم در این حوزه و نحوه همکاری با کافه پروژه را مطالعه کنید.

اگر شما فریلنسر هستید و توانایی انجام پروژه ای را در یک رشته یا حوزه ای خاص دارید برای فعالیت در سایت کافه پروژه و کسب درآمد می توانید در سایت ثبت نام کنید و پروژه هایی با مهارت انتخاب خود را مشاهده کنید.جهت ثبت نام و ثبت رزومه خود در سایت از طریق دکمه پایین صفحه در سایت عضو شوید.

نحوه سفارش پروژه در سایت کافه پروژه :

اگر پروژه ای دارید که میخواهید آن را برون سپاری کنید کافی است در سایت کافه پروژه ثبت نام کنید و پروژه خود را ثبت نمایید.پروژه شما هر چه که باشد حتما مجری برای آن وجود دارد.جهت ثبت نام و ثبت سفارش پروژه خود برروی دکمه زیر کلیک نمایید.