در این مقاله به صورت خلاصه در رابطه با نحوه مدل سازی و تحلیل با نرم افزار المان محدود آباکوس abaqus توضیح داده شده است. یکی از قویترین نرم افزارهای المان محدود نرم افزار آباکوس است و با استفاده از آن انواع تحلیل های مهندسی را می توان انجام داد.
برای مشاهده لیست مدرسین و اساتید فعال در زمینه آموزش و تدریس خصوصی نرم افزار آباکوس بر روی عبارت تدریس خصوصی آباکوس کلیک نمائید.
آباکوس یکی از قویترین نرم افزارهای المان محدود است و با استفاده از آن می توانید تحلیل های پیچیده ای را انجام دهید و مسائل مهندسی که برای آن حل تحلیلی وجود ندارد و یا استفاده از روش های آزمایشگاهی هزینه ای زیادی باید پرداخت شود را به راحتی تحلیل می کند. با خود نرم افزار آباکوس هم می توان مدل سازی را انجام داد و هم تحلیل را پیش برد. اما می توان در نرم افزارهای دیگری مانند اتوکد، سالیدورکس و ... هم مدل را ایجاد نموده و وارد محیط آباکوس نمود و تحلیل را با آباکوس انجام داد. نرم افزار آباکوس مشابه نرم افزارهایی مانند انسیس و کتیا و ... است و این نرم افزارها با استفاده از روش المان محدود و یا اجزای محدود Finite Element Method مسائل را مورد بررسی قرار می دهند. برای اینکه در زمینه المان محدود اطلاعات خوبی را بدست آورید مطالعه مقاله مزایای روش اجزای محدود (المان محدود) FEM برای حل مسائل مهندسی و آشنایی با روش المان محدود (FEM) مفید است. در روش المان محدود در واقع جسم به اجزای کوچکتری به نام المان تقسیم بندی شد و برای هر المان معادله ای تشکیل داده می شود و یک ماتریس نیرو، سختی و جابه جایی تشکیل می شود. در نهایت ماتریس های سختی اسمبل شده و کل مسئله حل می شود. در مقالات معرفی شده می توان توضیحات کاملی در این زمینه بدست آورد. برای حل یک مسئله با روش المان محدود می توان به عنوان مثال با نرم افزار مطلب Matlab کد نویسی انجام داد (به عنوان مثال پیاده کردن روش المان محدود با استفاده از نرم افزار مطلب را ببینید) ولی نرم افزارهای تجاری مانند آباکوس abaqus کار را خیلی راحت کرده است و با تسلط بر آن می توان خیلی از مسائل سخت مهندسی را تحلیل و بررسی کرد. - پیشنهاد می شود پروژه تحلیل تیر در آباکوس و پروژه کشش در آباکوس را مشاهده کنید.
مطالعه مقاله تحلیل ورقها و پوسته ها از روش المان محدود هم مفید است.
برای اینکه مطمئن شویم یک تحلیل المان محدود با نرم افزار آباکوس یا هر نرم افزار دیگری درست انجام شده است باید از صحت و دقت آن مطمئن شویم. دقت به این معنی است که المان ها را ریزتر و ریزتر کنیم تا جایی که نتایج مستقل از مش شود و با بیشتر ریز کردن المان ها تغییری در نتایج ایجاد نگردد. صحت هم به این معنی است که مسئله ای که در حال بررسی است و یا یک فرم ساده تر آن با یک حل تحلیلی و یا نتایج آزمایشگاهی و تجربی مقایسه شده و نشان داده شود که نتایج همخوانی خوبی با هم دارد. بنابراین یک تحلیل المان محدود درست این دو مرحله را لازم دارد. در ادامه به صورت خلاصه مراحل مدل سازی و تحلیل در نرم افزار آباکوس مورد بررسی قرار می گیرد. - مشاهده کنید: معرفی آباکوس در ویکی پدیا
1- ماژول part در نرم افزار آباکوس: در این ماژول مدل سازی مسئله انجام می شود. به عنوان مثال اگر می خواهید قطعه ای را تحت بارگذاری کششی قرار دهید و تنش را در آن محاسبه نمائید باید خود قطعه و ابعاد و اندازه آن را در این ماژول ایجاد نمائید.
2- ماژول property: در ماژول property می توانید خواص مواد را تعریف نمائید. به عنوان مثال می توانید خواص مکانیکی مانند ضریب پواسون و مدول یانگ را تعریف کنید و یا چگالی جسم را وارد نمائید و یا هر خاصیت دیگری که لازم است.
3- ماژول Assembly: ممکن است شما برای ایجاد قطعه و یا سازه اصلی مورد نظر خودتان لازم باشد اجزای مختلفی را مدل سازی کنید و در کنار هم قرار دهید. در ماژول اسمبلی می توانید قطعات را به درستی در کنار هم قرار دهید.
مشاهده کنید: دانلود روش المان محدود
4- ماژول step در نرم افزار آباکوس: در تحلیل هایی که انجام می شود ممکن است تمام بارگذاری ها و اتفاقات هم زمان با هم نباشد. می توانید در استپ اول مثلا یک بار کششی اعمال نمائید و در استپ بعدی فشار عرضی وارد کنید.
5- ماژول Interaction: در این ماژول می توانید قیودی که بین قطعات مختلف وجود دارد و تماس و ... را تعریف نمائید. می توانید تعریف کنید که بین اجزای مختلفی که مدل کرده اید چه ارتباطی وجود دارد. برای مدلسازی ترک هم از این قسمت استفاده می شود.
6- ماژول Load: بعد از مدلسازی اجزا، تعریف خواص، اسمبل کردن و تعریف قیود مختلف نوبت به تعریف بارگذاری می رسد. می توانید بار نقطه ای، فشاری، کششی و یا هر نوع بارگذاری دیگری را اعمال نمائید.
پیشنهاد می شود مطالعه کنید: دانلود مقاله مراحل انجام يك تحليل المان محدود
7- ماژول Mesh در نرم افزار آباکوس: یکی از مهمترین و شاید مهمترین کار در نرم افزارهای المان محدود این است که بتوانید یک مش خوب و باکیفیت ایجاد نمائید. آباکوس به صورت اتوماتیک مش می زند ولی تنظیمات را باید خودتان درست انجام دهید. برای هندسه های پیچیده می توانید از پارتیشن بندی کمک بگیرید.
8- ماژول optimization: در بسیاری از موارد لازم است با در نظر گرفتن تعدادی از قیود و با تعریف تعدادی از ورودی ها کمیتی را به صورت بهینه بدست آورید. مثلا برای یک قطع ممکن است بخواهید با در نظر گرفتن حداقل جرم تنش به کمترین مقدار خودش برسد. در این حالت بهینه سازی را از این ماژول انجام می دهید.
9- ماژول Job: بعد از اینکه تمام موارد لازم برای حل مسئله تعریف شد و مدلسازی را انجام دادید و خواص را تعریف کردید و بقیه کارهای گفته شده در بالا انجام شد، در ماژول job می توانید تحلیل را شروع کنید و منتظر انجام آن بمانید.
حتما ببینید: دانلود رایگان نمونه سوال امتحانی روش اجزاء محدود (المان محدود) FEM رشته مهندسی مکانیک مقطع ارشد
10- ماژول Visualization در نرم افزار آباکوس: در نهایت در این ماژول می توانید نتایجی که بدست آمده است را مشاهده نمائید. به عنوان مثال می توانید در یک مسئله تحلیل تنش، جابه جایی ها و تنش های ایجاد شده در جسم را ببینید و نتایج را به صورت کانتور و یا نمودار استخراج کنید.
در این مقاله سعی شد به صورت خلاصه نحوه مدل سازی و تحلیل با نرم افزار آباکوس abaqus مورد بررسی قرار بگیرد. البته در رابطه با هر کدام از ماژول ها توضیحات بسیار بیشتری را می توان ارائه کرد و در اینجا به صورت خلاصه فقط معرفی شده است. برای آشنایی با دو کتاب در زمینه آموزش آباکوس بر روی لینک راهنمای نرم افزار آباکوس و کتاب آموزش آباکوس تمرینات کاربردی کلیک کنید. در آباکوس امکان استفاده از سابروتین های مختلفی وجود دارد. اصولاً زمانی از سابروتین یومت استفاده می شود که بخواهیم آسیبی را در یک ماده تعریف کنیم که در محیط گرافیکی آباکوس (Abaqus/CAE) امکان تعریف آن وجود ندارد.
منبع: ایران مدرس (استفاده از مطالب با ذکر منبع و لینک به ایران مدرس مجاز است)
