معرفی جامع همه محصولات نرم افزار آباکوس ABAQUS

آباکوس شامل سه بخش تحلیلی اصلی است Abaqus/standard، Abaqus/Explicit و Abaqus/CFD:

   آباکوس استاندارد (Abaqus/Standard): یک حلگر المان محدود با اهداف کلی است که برای تحلیل المان محدود مسائل به روش ضمنی (Implicit) مانند مسائل استاتیکی، دینامیکی و حرارتی طراحی شده است. محدوده تعریف خواص ماده در آن بسیار وسیع است و شامل افزونه هایی است که قابلیت آن را دو چندان میکند.

آباکوس ایکسپلایسیت (Abaqus/Explicit): یک حلگر المان محدود برای مسائل دینامیکی است که بر تحلیل مسائل دینامیکی گذرا و شبه استاتیکی (quasi-static) به روش صریح (Explicit) تمرکز میکند مانند شبیه سازی تصادف، تستهای برخورد و فرآیندهای ساخت. توانایی Abaqus/Explicit در تحلیل رفتارهای به شدت غیرخطی به مانند مسائل تماسی آن را برای شبیه سازی بسیاری از مسائل شبه استاتیک مانند نورد، فلزکاری و … مناسب ساخته است.

آباکوس دینامیک سیالات (Abaqus/CFD): ماژولی با اهداف کلی برای دینامیک سیالات است که با کوپل شدن با Abaqus/Standard و Abaqus/Explicit برای تحلیل برهم کنش بین سازه و سیال به همراه انتقال حرارت و تلاطم، بصورت پایا و گذرا بکار میرود.

برای آباکوس استاندارد چهار محصول تحلیلی با اهداف خاص بصورت افزونه (add-on) وجود دارد: Abaqus/Aqua، Abaqus/Design، Abaqus/AMS و Abaqus/Foundation:

• Abaqus/Aqua: شامل اجزایی است که به طور خاص برای تحلیل سازه های قرار گرفته زیر آب و تحت بارگذاری جریان آب و موج، طراحی شده است. از قابلیتهای این بخش می توان به تحلیل مسائل حالت پایدار تحت بارگذاری موج و باد، بصورت کاملاً غوطه ور یا نیمه غوطه ور، محاسبات تلاطم و نیروی اینرسی و تحلیلات فرکانسی اشاره کرد که در شبیه سازی مسائلی به مانند پلتفرم های استخراج نفت و زیردریاییها کاربرد خواهد داشت.
• Abaqus/Design: برای انجام تحلیل حساسیت طراحی (Design Sensitivity Analysis (DSA)) ایجاد شده است. قابلیت DSA حساسیت نتایج تحلیل را به پارامترهای خاصی از طراحی مشخص میکند و برای بهینه سازی طراحی یا تحلیل “what-if” استفاده میشود.
• Abaqus/AMS: مخفف کلمه Automatic Multi-level Substructuring  است که یک افزونه برای افزایش قابلیتهای Abaqus/Standard میباشد و برای بدست آوردن خیلی سریع مقادیر ویژه در سازه های بزرگ متقارن استفاده میشود. روش AMS نسبت به روش پیش فرض Lanczos مزایایی دارد بویژه برای زمانی که تعداد زیادی مدهای ویژه برای سازه با تعداد بسیار زیادی درجه آزادی بکار میرود.
• Abaqus/Foundation: برای تحلیل مسائل دینامیکی و استاتیکی خطی در Abaqus/Standard طراحی شده است و اینگونه تحلیلات را بسیار سریعتر از حالت پیش فرض حل میکند.

دو محصول نیز بصورت افزونه برای Abaqus/Explicit وجود دارد به نام Cosimulation with MADYMO و CZone for Abaqus:

• Cosimulation with MADYMO: این افزونه برای Abaqus/Explicit ساخته شده تا شبیه سازی تصادف برای ایمنی سرنشینان خودرو را با کوپل کردن Abaqus/Explicit و MADYMO انجام دهد.
• CZone for Abaqus: یک افزونه جدید برای Abaqus/Explicit است که توسط شرکت Engenuity و با هدف طراحی اجزای کامپوزیتی در صنایع اتومبیل و هوافضا ساخته شده است. CZone for Abaqus رفتار مواد کامپوزیتی در شبیه سازی تصادف و ضربه را ایجاد میکند.

علاوه بر اینها، رابط آباکوس برای مولدفلو (Abaqus Interface for Moldflow) و رابط آباکوس برای ADAMS/Flex (Abaqus Interface for MSC.ADAMS) نیز وجود دارد. آباکوس این توانایی را دارد که مدل ایجاد شده در نرم افزارهای CAD را وارد محیط Abaqus/CAE کند و به فایل قابل تحلیل برای آباکوس تبدیل نماید. همچنین توانایی تبدیل خروجی خود برای استفاده در دیگر نرم افزارها را دارد که این رابطها بصورت زیر لیست شده اند:

• CATIA V5 Associative Interface
• SolidWorks Associative Interface
• Pro/ENGINEER Associative Interface
• Geometry Translator for CATIA V4
• Geometry Translator for I-DEAS
• Geometry Translator for Parasolid
• NX Associative Interface

علاوه براینها، شرکتهای مختلفی سعی کرده اند که با ساخت محصولاتی که کاملاً با نرم افزار آباکوس هماهنگ باشد قابلیتهای این نرم افزار را افزایش دهند از جمله مهمترین این محصولات می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• Composites Modeler for Abaqus/CAE: ساخته شرکت Simulyat است که قابلیت مدلسازی کامپوزیتها را با محاسبه دقیق زوایای فیبر و ضخامت لایه ها در محیط Abaqus/CAE افزایش می دهد.
• (Abaqus Topology Optimization Module (ATOM: قابلیتهای پیشرفته ای را برای بهینه سازی سازه های غیرخطی، بهینه سازی شکل و هندسه یک قطعه خاص یا یک مجموعه از قطعات را با وجود غیرخطی ماده و تماس را فراهم می آورد.
• Fe-Safe: توسط شرکت Safe Technology ساخته شده است و ابزاری قدرتمند و در عین حال راحت برای استفاده در پس پردازش تحلیل خستگی برای نرم افزار آباکوس است. Fe-Safe از تکنیکهایی استفاده میکند که به طور دقیق شکست خستگی مواد فلزی را تحت بارهای پیچیده پیش بینی میکند.

پلاگینهایی نیز وجود دارند که توسط شرکت SIMULIA توسعه داده شده و حمایت میشوند. این پلاگینها بصورت زیر لیست شده اند:

       * 3D Mesh to Geometry Plugin: برای ایجاد ساختار هندسی از فایلهای حاوی اطلاعات مش

       * (Threaded Connection Modeler (TCM: برای ایجاد مدلهای اتصال رزوه دوبعدی

       * (Abaqus Welding Interface (AWI: برای شبیه سازی جوشکاری دو بعدی

       * (Adjustable Rigid Torus (ART: در SIMULIA با استفاده از سابروتین RSURFU میشود سطح صلب به شکل تیوب ایجاد کرد بطوری که بتوان انقباض و انبساط شعاع، خمش و حرکت ضربانی سازه های لوله ای شکل (مانند استنت و کاربردهای لوله-در-لوله) را مدل کرد. پلاگین ART قابلیتهای این سابروتین را در محیط گرافیکی Abaqus/CAE فراهم میکند.

       * Bolt Studio: پلاگینی است که به کاربر اجازه مدل کردن پیچ، مهره و واشر را به طور کامل و بر اساس استانداردها می دهد.

       * Composite Filament Winding: رشته های پیچ در پیچ تکنیکی رایج در ساخت سازه های کامپوزیتی با نسبت استحکام به وزن بالا است. مشکل اصلی در تحلیل دقیق رفتار این سازه ها تغییر پیوسته جهت رشته هاست. این پلاگین به Abaqus/CAE این قابلیت را اضافه میکند که مدل المان محدود این نوع سازه ها را ایجاد کرده و شبیه سازی کند.

       * Finite Elasto-Plasticity Material Model: پلاگینی برای توسعه تعریف خواص ماده های مختلف در نرم افزار آباکوس

       * Large Strain Hysteresis Model for Abaqus/Explicit: این قابلیت در Abaqus/Standard بصورت معمول وجود دارد و با این پلاگین می توان این قابلیت را در Abaqus/Explicit نیز استفاده کرد.

       * FormingFX: این پلاگین اثر شکل دهی ورق را به مانند تغییرات ضخامت و کرنش پلاستیک را از یک تحلیل شکل دهی (حتی انجام شده در نرم افزاری دیگر) میتواند وارد مدل المان محدود آباکوس کند.

ارتباط این بخشهای مختلف در شکل زیر نمایش داده شده است.

ارتباط محصولات مختلف نرم افزار آباکوس با یکدیگر

منابع:

http://www.simuleon.nl

http://www.3ds.com

http://abaqusdoc.ucalgary.ca