موضوع مقاله: آباکوس | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # آباکوس | مقدمه: آباکوس اف ای اِی که پیشتر ABAQUS نامیده می‌شد، یک مجموعه نرم‌افزاری برای تحلیل اجزا محدود و مهندسی به کمک کامپیوتر است که در ابتدا در سال ۱۹۷۸ منتشر شد. | ## بخش 1: آباکوس | نام و لوگوی این نرم‌افزار از Abaqus در زبان انگلیسی به معنای چرتکه گرفته شده‌است. این محصول یک نرم‌افزار کاربردی است که هم برای مدل‌سازی و تجزیه و تحلیل اجزا و مجموعه‌های مکانیکی (پیش پردازش) و هم برای تجسم نتایج تحلیل اجزا محدود استفاده می‌شود. یکی از مهم‌ترین قابلیت‌های نرم‌افزار آباکوس نسبت به سایر نرم‌افزارهای اجزای محدود موجود، امکان تغییر و اضافه کردن به امکانات و کتابخانه‌های نرم‌افزار است. قابلیتی تحت عنوان «ساب روتین» نویسی که ابزاری بسیار قدرتمند برای کاربران حرفه‌ای می‌باشد. ساب روتین در واقع یک مجموعه کد است که توسط کاربر با استفاده از زبان برنامه‌نویسی فرترن برای کاربرد خاصی نوشته می‌شود. با استفاده از این قابلیت می‌توان مواردی نظیر تعریف مدل‌های رفتاری جدید، انجام بارگذاری‌های خاص و… را انجام داد.وبسایت شرکت سیمولیا تاریخچه در اولین عرضه آن، نام Abaqus به صورت ABAQUS (با حروف بزرگ) نوشته می‌شد. هیبیت و سورنسن در حین اتمام دوره دکتری خود در دانشگاه براون با یکدیگر ملاقات کرده بودند، در حالی که کارلسون در سمت خود به عنوان یک تحلیلگر پشتیبانی در یک مرکز داده در استکهلم با آن دو روبرو شد. در روزهای اولیه، ABAQUS اساساً برای تجزیه و تحلیل استاتیکی و دینامیکی غیرخطی سازه‌ها و تجزیه و تحلیل غیرخطی ثابت و گذرا مشکلات انتقال حرارت یا هدایت طراحی شده بود. سپس، در اکتبر ۲۰۰۵، این شرکت با ۵۲۵ کارمند خود توسط داسو سیستمز به مبلغ ۴۱۳ میلیون دلار یا حدود چهار برابر درآمد سالانه شرکت که تقریباً ۱۰۰ میلیون دلار بود، خریداری شد. مبانی نرم‌افزار آباکوس یک تحلیل کامل در برنامه آباکوس معمولاً از سه مرحله تشکیل شده‌است:ضیایی، پیغاله. راهنمای مدلسازی با نرم‌افزار آباکوس مرحله پیش پردازش مرحله پردازش مرحله پس پردازش انواع پردازش در آباکوس به سه مرحله مطابق شکل زیر به وسیله تعدادی فایل با یکدیگر ارتباط دارند. مثال‌هایی از خروجی تحلیل تنش عبارت است از تغییرمکان‌ها و تنش‌هایی که در فایل‌های باینری ذخیره می‌شود و برای مرحله پس از پردازش مورد استفاده قرار می‌گیرد. بسته به پیچیدگی مسئله‌ای که باید تحلیل شود و قدرت رایانه‌ای که تحلیل را انجام می‌دهد، زمان تحلیل می‌تواند بین چند ثانیه تا چند روز طول بکشد. | ## بخش 2: آباکوس | مرحله پس پردازش (Abaqus/Viewer) ارزیابی نتایج را می‌توان بعد از اتمام مرحله پردازش یعنی وقتی که تنش‌ها تغییرمکان‌ها و سایر متغیرهای اساسی محاسبه شده‌اند انجام داد. مدول بصری داده‌های فایل خروجی باینری را می‌خواند و گزینه‌های متفاوتی مانند کانتورهای رنگی، انیمیشن، فرم تغییرشکل یافته یا نمایش داده‌ها به صورت نمودار برای نمایش نتایج دارد. نرم‌افزارهای مجموعه آباکوس زمانی که شما نرم‌افزار آباکوس را نصب می‌کنید، مجموعه ای از نرم‌افزارها بر روی سیستم شما نصب می‌شوند. این نرم‌افزار رابط گرافیکی آباکوس است که به شما اجازه می‌دهد تا مدل‌سازی خود را در یک محیط visual انجام دهید. زمانی که کاربر از یک ماژول به ماژول دیگر می‌رود، menu bar موجود در بالای صفحه نرم‌افزار عوض می‌شود و این امر به این معنی است که برخی از تنظیمات تنها در یک ماژول خاص قابل انجام است. در ادامه نام هر یک از این ماژول‌ها به همراه توضیح کوتاهی از کارکرد هر یک آورده شده‌است. ماژول پارت (part) در این ماژول شما می‌توانید قطعاتی که می‌خواهید مورد تحلیل قرار دهید را طراحی نمایید. البته ابزارهای موجود در این ماژول برای طراحی قطعات به گستردگی ابزارهای موجود در نرم‌افزارهای کتیا و سالیدورکس نمی‌باشد و در صورتی که شما نتوانید قطعه مورد نظر خود را در ماژول پارت آباکوس طراحی کنید، برای اینکار باید از کتیا یا سالیدورکس استفاده کنید و سپس فایل مجموعه مونتاژی (assembly) که می‌خواهید تحلیل کنید را به داخل آباکوس ایمپورت کنید. ماژول پراپرتی (property) در این ماژول شما می‌توانید موادی که قطعات مورد تحلیل از آن‌ها ساخته شده‌اند را تعریف نماید. آباکوس فاقد کتابخانه مواد است و به همین جهت شما خود باید ثوابت فیزیکی مواد موردنظر را وارد نمایید. همچنین در این ماژول شما باید از ماده تعریف شده سکشن (section) ایجاد کنید و سپس آن را به پارت مربوط اختصاص دهید. ماژول اسمبلی (assembly) در این ماژول شما می‌توانید قطعاتی که در ماژول پارت طراحی شده‌اند را بر روی هم مونتاژ کنید. در حقیقت در این ماژول، شما وضعیت اولیه سیستم پیش از بارگذاری یا پیش از اعمال شرایط اولیه را مشخص می‌کنید. | ## بخش 3: آباکوس | ماژول استپ (step) در این ماژول، شما نوع تحلیل یا تحلیل‌هایی که باید بر روی مجموعه مونتاژی انجام شود را تعیین می‌کنید. استپ‌های موجود در آباکوس به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند: استپ‌هایی که تحلیل‌های خطی را انجام می‌دهند و استپ‌هایی که تحلیل‌های غیرخطی را انجام می‌دهند. در آباکوس برخلاف فیزیک (که از نیرو به تنش و سپس به کرنش می‌رسیم) با محاسبه شتاب گره‌ها و مشتق‌گیری به سرعت و از سرعت به جابجایی و از جابجایی به کرنش و از کرنش به تنش و نیرو می‌رسیم. ماژول اینتراکشن (interaction) در این ماژول، شما می‌توانید اندرکنش‌ها (مانند تماس)، فیزیک حاکم بر اندرکنش‌ها (مانند با اصطکاک یا بدون اصطکاک بودن) و قیدهای موجود در مسئله (صلب بودن برخی از پارت‌ها) را تعریف نمایید. ماژول لود (load) در این ماژول، شما باید شرایط مرزی، بارگذاری‌ها و شرایط اولیه (نظیر سرعت اولیه یا دمای اولیه) را تعریف نمایید. علاوه بر این شما باید فرمولاسیون و فیزیکی که المان‌های مربوط حل می‌کنند را هم تعیین نمایید. البته قابلیت‌های موجود در این ماژول گسترده نیست و در صورت نیاز به بهینه‌سازی مسئله ای که در حل مدل المان محدود آن، از آباکوس استفاده می‌شود، از روش‌های دیگری استفاده می‌شود. ماژول جاب (job) در این ماژول شما باید از مدل ایجاد شده، اصطلاحاً یک جاب یا وظیفه برای آباکوس تعریف کنید. سپس شما می‌توانید با صدور فرمان حل (اصطلاحا submit کردن جاب تعریف شده)، به آباکوس دستور دهید تا حل را آغاز کند. در این ماژول می‌توانید تعیین کنید تا چه میزان از توان سخت‌افزاری سیستم مورد استفاده (لپ تاپ، pc یا سوپر کامپیوتر) شامل RAM و cpu درگیر حل مدل شود. بسته به تنظیمات مربوط به اخذ خروجی‌ها در ماژول استپ، شما می‌توانید نتایج ثبت شده تا هر لحظه از انجام تحلیل را مشاهده کنید. شما با استفاده از آن نیز می‌توانید مدل ایجاد شده در محیط آباکوس cae را ران کنید. به‌طور کلی، اصلی‌ترین مزیت حل مدل از طریق این نرم‌افزار، به هنگام حل مدل‌های همراه با ساب‌روتین است. | ## جمع‌بندی | تنها از طریق این نرم‌افزار است که خطاهای نوشتاری و دستوری موجود در فایل ساب‌روتین شما، به شما اعمال می‌شود.