خطاهای آباکوس

اهداف آموزش: در این آموزش شما با انواع خطاهای حل در آباکوس، رفع Error های آباکوس، رفع خطای Too many attempts made for this increment در آباکوس، متداول‌ترین Error و Warning ایجاد شده به هنگام حل یک مسئله به کمک نرم‌افزار Abaqus و راهکارهای عملی جهت برطرف کردن این ارورها آشنا خواهید شد.

• به‌روزرسانی: این آموزش در تاریخ 03 آذر 95 به‌روز شد.
• به‌روزرسانی: این آموزش در تاریخ 29 مهر 95 به‌روز شد.

پوشش طیف وسیع مسائل علمی و صنعتی در کنار سهولت استفاده و رسیدن به حل دقیق و قابل اعتماد، آباکوس را به یکی از محبوب‌ترین نرم‌افزارهای اجزاء محدود در میان محققین رشته‌های مهندسی مکانیک، عمران، متالورژی، برق و صنایع تبدیل کرده است. اما مگر آباکوس چیزی فراتر از یک ابزار برای رسیدن به هدف است؟ ابزاری که اگر ورودی غلط به آن بدهید نباید انتظار رسیدن به پاسخ صحیح داشته باشید. این موضوع تنها قسمتی از الزامات استفاده از یک نرم‌افزار قدرتمند نظیر آباکوس است.

در سلسله پست‌های آموزش آباکوس، همواره بر این نکته تأکید کرده‌ایم که هدفمان این است تا شما همراهان گرامی تنها کاربر این نرم‌افزار نباشید و در کنار استفاده بهینه و مطلوب، قدرت تجزیه و تحلیل و اظهار نظر پیرامون خطاهای پیش آمده در حل را داشته باشید. با اطمینان می‌توان گفت تمامی کاربران آباکوس، از مبتدی تا پیشرفته هنگام حل برخی مسائل، به خطاهایی برخورده‌اند که منشأ و منبع مشخصی داشته است. در این میان، کاربران حرفه‌ای همواره برای رفع مشکل و خطای پیش آمده در حل، قدرت اظهارنظر دارند اما کاربران مبتدی که در ابتدای راه قرار گرفته‌اند نیازمند کسب تجربه هستند و در مواجهه با خطاهای حل، منفعلانه عمل می‌کنند.

با توجه به اهمیت موضوع و تنوع خطاهای آباکوس تصمیم گرفتیم در این پست آموزشی، برخی از متداول‌ترین خطاهای ایجاد شده به هنگام حل یک مسئله به کمک Abaqus و راهکارهای عملی جهت برطرف کردن آنها را بررسی نماییم. بدون شک این مجموعه، راهگشای بسیاری از کاربران و همراهان گرامی در رسیدن به حل دقیق و پایدار یک مسئله در آباکوس خواهد بود. ما را در این آموزش آباکوس همراهی کنید.

تذکر: قبلا در آموزشی جداگانه “خطاهای حل در ماژول Step آباکوس” را مورد واکاوی قرار دادیم.

خطای Missing Property Definition در آباکوس

منشأ پیدایش این خطا را باید در ماژول Property آباکوس جستجو کنید. اگر فراموش کرده باشید در ماژول Property به قطعه خود ماده‌ای اختصاص دهید با خطای Missing Property Definition روبرو خواهید شد.

البته به شما توصیه می‌کنم برای اطلاع دقیق از علت بروز خطا، زبانه Warning را نیز مورد واکاوی قرار دهید؛ چرا که اگر در ماژول Property سطح مقطعی به جسم اختصاص نداده باشید هم با پیغام مشابه روبرو خواهید شد.

برای رفع این خطا کافیست به ماژول Property بازگردید و به تعریف سطح مقطع مناسب برای قطعه بپردازید.

همچنین ممکن است در ماژول Property برای قطعه مورد نظرتان سطح مقطعی مانند Truss تعریف کنید ولی در ماژول Mesh المان Truss به آن اختصاص ندهید. در این حالت نیز با خطای مشابه مواجه خواهید شد اما در زبانه Warning پیغامی مانند تصویر زیر مشاهده خواهید کرد.

برای رفع این مشکل نیز کافیست در ماژول Mesh، المان مناسب با سطح مقطع مورد نظرتان را به قطعه اختصاص دهید.

خطای Time increment required is less than minimum specified در آباکوس

بله! خطایی بسیار رایج که کمتر کاربری را می‌توان یافت حداقل یکبار با آن دست و پنجه نرم نکرده باشد. منشأ این خطا متعدد است اما متداول‌ترین عامل پیدایش آن به بارگذاری‌های اعمالی به قطعه باز می‌گردد. اگر میزان جابجایی یا نیرویی که به قطعه وارد کرده‌اید از محدوده مجاز فراتر باشد و یا مقادیر وارد شده در ماژول Load آباکوس از لحاظ واحد با خواص مکانیکی تعریف شده در ماژول Property تطبیق نداشته باشد با این پیغام خطا روبرو خواهید شد.

لذا برای رفع این خطا به شما پیشنهاد می‌کنم در گام اول، به بررسی موارد فوق بپردازید و از هماهنگی بین واحدها و همچنین محدوده مجاز بارگذاری قطعه اطمینان حاصل کنید. اما اگر مشکلی در بندهای فوق مشاهده نکردید، به ماژول Step بروید و در زبانه Incrementation از تنظیمات حلگری که تعریف کرده‌اید، مقدار پارامتر minimum increment size را به عددی کوچکتر (مانند 1e-9) تغییر دهید.

خطای Too many attempts made for this increment در آباکوس

مگر می‌شود کاربر آباکوس بود و با این خطا مواجه نشد؟ خطایی بسیار کلافه‌کننده، با منشأ متعدد و بسیار مقاوم در برابر حل شدن ! این خطا در حلگر Static General آباکوس ایجاد می‌شود و علت اصلی آن به روش حل مسئله در این حلگر مربوط می شود. فرآیند سعی و خطا در روش نیوتن – رافسون و تلاش حلگر برای رسیدن به همگرایی در حل، زمینه‌ساز بروز این خطا در زمان حل می‌شود.

مطابق توضیحات داده شده در بخش قبل، پیشنهاد می‌کنم در گام اول محدوده بارگذاری و هماهنگی بین واحدها را مورد بررسی قرار دهید. در ادامه، اگر مشکل پابرجا بود به‌عنوان یک راه حل ساده می‌توانید مقدار مینیمم و ماکزیمم Time Increment را کوچکتر کنید؛ اما این روش معمولاً چندان کارساز نیست و فرآیند حل مجددا با همان پیغام خطا Aborte خواهد شد.

از آنجایی که در تغییر شکل‌های بزرگ، ادامه حل منجر به تخریب و از بین رفتن کامل برخی المان‌ها می‌شود می‌توانید به‌عنوان یک راه حل المان‌های نواحی مذکور را ریزتر کرده و یا به کمک تعریف یک معیار Damage مناسب، المان‌های فوق را از تحلیل حذف کنید تا برای ادامه مسیر مشکلی ایجاد نشود.

اما جالب است بدانید تمامی راه حل‌های فوق نیز در برخی موارد کارگشا نیستند و مشکل به قوت خود پابرجا باقی می‌ماند. توصیه می‌کنم چنانچه بر شرایط بکارگیری و استفاده از حلگر Explicit تسلط دارید و شرایط مسئله، اجازه بکارگیری این حلگر را به شما می‌دهد به سراغ Abaqus/Explicit بروید (با در نظر گرفتن تمامی وجوه و پایداری مشروط حل).

خطای No Density has been specified در آباکوس

حتماً می‌دانید در صورت استفاده از حلگر Abaqus/Explicit نیاز خواهید داشت تا در ماژول Property به تعریف چگالی برای ماده مورد نظر بپردازید. اما اگر به‌هر دلیلی فراموش کنید چگالی ماده مورد نظرتان را وارد کنید با خطای زیر روبرو خواهید شد.

بدیهی است با توجه به توضیحات فوق، برای رفع این خطا در آباکوس باید به ماژول Property آباکوس رفته و مقدار چگالی ماده را وارد نمایید.

خطای Linear kinematic hardening requires two yield stress values در آباکوس

بحث سخت‌شوندگی‌های ماده در ناحیه پلاستیک را باید از متداول‌ترین پدیده‌هایی دانست که محققین و صنعتگران برای ارتقای کیفیت و افزایش دقت تحلیل خود در نظر می‌گیرند (توصیه می‌کنم پیش از ادامه بحث، پست تخصصی مربوط به آشنایی با انواع سخت‌شوندگی و نحوه تعریف آن در آباکوس را مطالعه کنید). اما اگر شما نیز تصمیم دارید در بخش پلاستیک منحنی تنش – کرنش، سخت‌شوندگی سینماتیک در نظر بگیرید، ممکن است با خطایی مشابه تصویر زیر روبرو شوید.

اما منشاً این خطا کجاست؟ کافیست به متن نشان داده شده توجه کنید. مطابق الگوی تعریف شده برای نرم‎افزار در تعریف سخت‌شوندگی سینماتیک به صورت دوخطی، نیاز داریم تا در ماژول Property و در هنگام تعریف خواص مکانیکی ماده، در دو سطر متفاوت به تعریف مقدار تنش بپردازیم. در نتیجه برای رفع خطای فوق، به ماژول Property وارد شده و مانند تصویر زیر به اصلاح خواص مکانیکی مربوط به سخت‎شوندگی سینماتیک بپردازید.

خطای Too many increments needed to complete the step در آباکوس

باز هم خطایی متداول که حتما بسیاری از همراهان گرامی سایت را نیز درگیر خود کرده است. دلیل ایجاد خطای فوق، کم بودن تعداد اینکرمنت‌های مورد نیاز برای تکمیل حل مسئله توسط آباکوس بوده و رفع آن منوط به بازگشت به ماژول Step آباکوس و افزایش ماکزیمم تعداد گام‌ها است.

خطای NO Step Definition در آباکوس

شاید بتوان آباکوس را از معدود نرم‎افزارهایی دانست که روند حل یک مسئله در آن به‌شکل کاملاً شفاف و روشن مشخص شده است. کافیست ماژول‌های آباکوس را به ترتیب دنبال کرده و مسئله را برای حل در اختیار نرم‌افزار قرار دهید. اما چنانچه فراموش کرده باشید در ماژول Step، گام زمانی و حلگر مورد نظر خود را تعریف کنید، با خطایی مانند شکل زیر روبرو خواهید شد:

همانطور که در متن خطا نیز مشاهده می‌کنید، گام زمانی حل برای مسئله تعریف نشده است. برای رفع این خطا در آباکوس باید به ماژول Step رفته و حلگر مناسب مسئله خود را انتخاب نمایید. فراموش نکنید شرایط مرزی و اولیه، بارگذاری و تعریف تماس نیز به Step تعریف شده ارتباط دارد؛ لذا هرگونه تغییری در ماژول Step باید در ماژول‌های Interaction و Load نیز مورد توجه قرار گیرد و در صورت لزوم، تغییراتی اعمال گردد.

خطای Node have Inactive DOF در آباکوس

اگر از همراهان سایت آکادمی نرم‌افزارهای مکانیک باشید به‌خوبی می‌دانید که تا چه اندازه بر شناخت المان‌ها، فرمول‌بندی حاکم، درجات آزادی هر المان و . . . تأکید کرده‌ایم و سعی داشتیم در مجموعه پست‌های آموزش آباکوس شما را نیز با مفاهیم ضروری اجزا محدود آشنا کنیم. اما همانطور که بارها نیز اشاره کرده‌ایم هر المان در آباکوس درجات آزادی خاصی را پوشش می‌دهد. به‌عنوان مثال المان‌های Continuum یا Solid تعبیه شده در آباکوس، قابلیت مدل‌سازی و در نظر گرفتن دوران را ندارد. از این‌رو چنانچه بارگذاری اعمالی به قطعه با درجات آزادی پوشش داده شده در المان متناقض باشد آباکوس با خطایی مانند تصویر زیر از حل خارج می‌شود.

خطای فوق نشان می‌دهد بارگذاری وارده بر قطعه با درجات آزادی المان بکار رفته همخوانی ندارد. لذا در اولین گام برای رفع این خطا در آباکوس، به ماژول Mesh بروید و المان مورد استفاده را تغییر دهید.

در برخی مسائل که شما مجاز به تغییر در نوع المان نیستید و الزام به استفاده از نوع خاصی المان دارید باید از قیود تعبیه شده در ماژول Interaction برای اعمال بار استفاده کنید. بدین صورت که می‌توانید مثلاً بین صفحه مورد نظر از جسم و یک نقطه مرجع، قید Coupling یا Rigid Body تعریف کنید و بار یا گشتاور مورد نظر را به این نقطه وارد نمایید.

خطای تعریف همزمان دو یا چند شرط مرزی و بارگذاری متناقض برای تحلیل

خطای some nodes have dof on which velocity/displacement/acceleration/base motion etc are specified simultaneously در آباکوس را باید از رایج‌ترین خطاهایی دانست که بر اثر بی‌دقتی کاربران در حین تحلیل ایجاد می شود. شاید ذکر این نکته که شرایط مرزی و بارگذاری تعریف شده برای یک مسئله نباید با یکدیگر متناقض باشد، بسیار بدیهی و واضح به نظر برسد اما دلیل ایجاد خطای فوق، سرپیچی از همین قانون واضح است. چنانچه برای مجموعه‌ای از نقاط شرایط مرزی متناقض تعریف کرده باشید با خطایی مانند شکل زیر روبرو خواهید شد :

برای مثال، فرض کنید تمامی نقاط موجود در انتهای یک قطعه را با قید Encastre محدود کرده‌اید و در بخش دیگر به همین نقاط جابجایی داده‌اید ! در این حالت با توجه به عدم تطابق بین شرایط مرزی و بارگذاری تعریف شده، آباکوس قادر به حل مسئله نخواهد بود و با خطای فوق از حل خارج می‌شود.

حتماً به این نکته پی برده‌اید که برای رفع این خطا باید به ماژول Load بروید و با دقت به واکاوی شرایط مرزی و بارگذاری اعمالی به قطعه پرداخته و تناقض موجود را برطرف کنید.

توجه: شما دوستان عزیز می‌توانید به لینک زیر مراجعه کنید و از پکیج آموزش آباکوس که بصورت گام به گام و 0 تا 100 و در 10 فصل آموزشی شامل 85 فیلم آموزشی آباکوس در مدت 25 ساعت تهیه شده است بهره ببرید.

پکیج آموزش ویدیویی آباکوس؛ 0 تا 100 و گام به گام

منبع: آکادمی نرم‌افزارهای مکانیک