نبرد بزرگان: آباکوس یا انسیس ؟

اهداف آموزش: در این آموزش مقایسه‌ای بین دو نرم‌افزار محبوب اجزای محدود ABAQUS و ANSYS انجام شده است. همچنین گریزی به ویژگی‌های آباکوس و انسیس در مقایسه با نرم‌افزارهای دیگری مثل Fluent و LS-Dyna زده‌ایم. تفاوت‌ها و شباهت‌های آباکوس و انسیس در 5 جنبه مختلف مورد واکاوی قرار گرفته است. در پایان شما با توجه به حیطه کاری خود متوجه خواهید شد که از بین نرم‌افزارهای آباکوس یا انسیس کدام برایتان مفید است. توصیه می‌کنم به هیچ عنوان این آموزش را از دست ندهید.

به جرات می‌توان مکانیک را از جمله رشته‌های مهندسی دانست که در هر حوزه دارای چندین نرم‌افزار توانمند است. موضوعی که در کنار نکات مثبت و کاربردی گاها سبب گمراهی کاربران و محققین در انتخاب یک گزینه مناسب می‌شود. کافیست یک جستجوی ساده انجام دهید تا سیلی از اطلاعات آموزشی در خصوص هر نرم‌افزار به ذهن شما روانه شود. آیا ضرورتی در فراگیری تمامی این نرم‌افزارها وجود دارد؟ آیا تمامی این ابزارها در صنعت و حوزه آکادمیک بکار می‌روند؟ کدام نرم‌افزار بهتر است، آباکوس یا انسیس؟ کدامیک بیشتر مورد پسند کاربران واقع شده؟ در صنعت اقبال عمومی به کدام نرم‌افزار بیشتر است؟ تفاوت میان ANSYS و ABAQUS چیست؟ شباهت انسیس و آباکوس در چیست؟! و در نهایت به سراغ آموزش آباکوس برویم یا انسیس؟! این‌ها تنها تعداد محدودی از سوالاتی هستند که یک کاربر آماتور در ابتدای مسیر تحصیلی و کاری خود با آن مواجه می شود. با توجه به تعدد سؤالات کاربران و با هدف ارائه یک راهنمای مفید، در این آموزش قصد داریم با مقایسه‌ای جامع بین دو نرم افزار محبوب انسیس (ANSYS) و آباکوس (Abaqus)، تفاوت و شباهت‌های این دو نرم‌افزار را به شما آموزش دهیم. پس با ما باشید در

” نبرد بزرگان: آباکوس یا انسیس ؟ “

نکته اول: هزینه تأمین و خرید نرم‌افزار

یکی از نکات مهم در انتخاب یک نرم‌افزار از بین گزینه های موجود، بحث هزینه تهیه و خرید نسخه اصلی و پشتیبانی‌های ثانویه از نرم‌افزار است. اما از آنجایی که خوشبختانه یا متاسفانه می‌توانیم در ایران بدون پرداخت حتی یک ریال، بروزترین و گران‌ترین نرم‌افزارهای دنیا را در اختیار داشته باشیم، این فاکتور جایی در مقایسه ما نخواهد داشت. به نظر شما این موضوع برای ما مفید است یا بدون فایده؟ دوست داریم در بخش نظرات، دیدگاه شما در این خصوص را جویا شویم.

نکته دوم: قلمرو مقایسه آباکوس و انسیس

زمانی که صحبت از مقایسه آباکوس و انسیس می‌شود، تمامی توجه‌ها به حوزه مکانیک جامدات معطوف است و تقریبا مقایسه در حیطه دینامیک سیالات محاسباتی بدون معناست. علیرغم وجود حلگرهای CFD در آباکوس و یا انسیس، هنوز نرم‌افزار محبوب فلوئنت (Fluent) پادشاه بی رقیب قلمرو سیالات محسوب می شود و کمتر برنامه‌ای یارای مقابله و عرض اندام در برابر آن را دارد.  هر چند گاها تحلیل هایی با آباکوس و یا انسیس در حوزه مکانیک سیالات انجام شده ولی هیچگاه این دو غول محاسباتی اولین گزینه در انتخاب کاربران نبوده‌اند.

نکته مهم دیگر در زمینه این مقایسه این است که هر دو نرم‌افزار از روش اجزاء محدود برای حل مسائل بهره می‌برند و در واقع این موضوع یکی از اصلی‌ترین شباهت‌های این دو نرم‌افزار است. روش اجزا محدود، روشی عددی در حل معادلات دیفرانسیل محسوب می شود (تاریخچه روش اجزا محدود). لذا اساسا طرح این سوال که کدام یک از نرم‌افزارهای انسیس و آباکوس دقیق‌ترند چندان منطقی به نظر نمی‌رسد. اگر در کار با هر دو نرم‌افزار خبره باشید در خواهید یافت که حل یک مسئله یکسان منجر به نتایج مشابه خواهد شد. البته وجود اختلافات جزیی در حل می تواند به الگوریتم حل در نرم‌افزار برگردد و جزو نقاط ضعف یا برتری یکی بر دیگری به شمار نمی‌آید.

رابط کاربری و فضای مدل‌سازی در Abaqus و Ansys

ابتدایی‌ترین فاکتور برای کاربران در انتخاب یک نرم‌افزار، رابط کاربری و سهولت استفاده از آن است. حتما افراد زیادی از شما سوال کرده‌اند که آباکوس کاربرپسندتر است یا انسیس (یا در اصطلاح عامیانه کدامیک user friendly تر است؟) اگر با انسیس و آباکوس کار کرده باشید بدون شک پاسخ شما به این سؤال Abaqus خواهد بود. محیط کاربری روان، ساده و با قابلیت مدل‌سازی دقیق قطعات پیچیده، توانسته برتری خود را در اولین فاکتور به ANSYS تحمیل کند. بدون شک مدل‌سازی و طی کردن پروسه حل یک مسئله در آباکوس بسیار راحت تر و روان تر از انسیس بوده و کاربر با سردرگمی به مراتب کمتری در بین ماژول‌ها و گزینه‌های پیش‌رو مواجه خواهد شد.

مقایسه عملکرد آباکوس و انسیس در حوزه علوم گوناگون

به سراغ حوزه‌های گوناگون تحلیل که بروید، جدالی تنگاتنگ بین این دو نرم‌افزار مشاهده خواهید کرد. انتخاب یکی از این دو شاهکار مهندسی کاملا به حوزه کاری شما ارتباط پیدا می‌کند. اگر در حیطه مکانیک شکست و تحلیل ترک به روش XFEM فعالیت می‌کنید، کفه ترازو در سمت Abaqus سنگین‌تر است و انسیس چندان به شما کمک نخواهد کرد. در حوزه مواد هوشمند قضیه کاملا برعکس است، برای مدل‌سازی این مواد در آباکوس به کدنویسی نیاز خواهید داشت در حالی که در ANSYS امکاناتی برای تحلیل این دسته از مواد گنجانده شده است.

به شکل کلی Abaqus را در تحلیل‌های غیر خطی و همچنین مسائل وابسته به زمان باید بسیار محبوب‌تر از انسیس دانست. همچنین، ابتکار عمل این نرم‌افزار در ارائه حلگر FSI (اندرکنش بین سازه و سیال مانند برخورد امواج آب به پایه سکوهای نفتی) برای اولین بار در نسخه 6.8 سبب شد تا کاربران این حیطه نیز بتوانند از امتیازات مدل‌سازی اجزای محدود در مسائل خود بهره مند شوند. اما پای مسائل استاتیکی (تفاوت و شباهت‌های مسائل استاتیکی، شبه استاتیکی و دینامیکی) که در میان باشد، ANSYS برنده میدان است و بسیاری از کاربران دقت جواب‌های آن را در مقایسه با آباکوس، بالاتر می‌دانند.

امکانات جانبی و نرم‌افزارهای تکمیلی ABAQUS و ANSYS

از آنجایی که محیط‌های مختلف این دو نرم‌افزار با نام یکسانی شناخته نمی‌شود، قضیه مقایسه در این مرحله کمی سخت‌تر خواهد شد. برای مثال کاربران انسیس، بخش workbench و وجود نرم‌افزار مکمل LS-Dyna در حل مسائل مکانیک ضربه را از مهم‌ترین برتری های آن در مقایسه با آباکوس می‌دانند اما اگر کمی با دقت بنگرید از Abaqus ناامید نخواهید شد. Workbench را باید با Abaqus/CAE مقایسه نمود. محیطی برای مدل‌سازی و ایجاد شکل هندسی قطعات مورد نظر در تحلیل اجزای محدود. بدون شک اگر تعصب را کنار بگذاریم، نمی‌توانیم برتری خاصی را برای یکی از این دو محیط بر دیگری عنوان کنیم.

در خصوص نرم‌افزار LS-Dyna نیز نیاز به دقت بیشتری برای تصمیم گیری داریم. این نرم‌افزار از معروف‌ترین برنامه‌های تحلیلی در حوزه مکانیک ضربه به شمار می‌رود. حلگری قدرتمند و سریع با توانایی‌های فراوان در مکانیک برخورد که در بسیاری از مراکز دانشگاهی کشور تنها گزینه اساتید و دانشجویان محسوب می‌شود. اما آیا با Abaqus/Explicit آشنا هستید؟ حلگری کاملا مشابه با LS-Dyna و کاربردی در حوزه مسائل برخورد و ضربه. اگر واقع بین باشیم سرعت حل در LS-Dyna به مراتب بیشتر از Abaqus/Explict است، هر چند که در صورت بروز مشکل در حل و خارج شدن از روند حل (که اتفاقی بسیار رایج مخصوصا در مسائل ضربه محسوب می‌شود)، آباکوس گزارشات کاربردی‌تری برای رفع مشکل و شناخت منشأ عیب به شما خواهد داد.

یک برتری نهان نرم‌افزار آباکوس

شرکت داسو سیستم را باید از مجموعه‌های بسیار حرفه‌ای در تولید برنامه‌های مهندسی به شمار آورد. وجود نرم‌افزارهای طراحی قدرتمند نظیر Catia (معرفی نرم‌افزار کتیا) و Solidworks می تواند همچون بازویی قدرتمند در کنار آباکوس، به کاربر در طراحی و ایجاد مدل سه‌بعدی کمک نماید.

انتشار نسخه‌های جدید از نرم‌افزار آباکوس (دانلود نرم‌افزار آباکوس 2019 و آموزش نحوه نصب Abaqus 2019) نیز از رؤیای بزرگ و بی‌نظیر این شرکت در همگام‌سازی پروسه طراحی و تولید حکایت دارد.

جمع‌بندی نهایی: آباکوس یا انسیس ؟!

بدون شک هر دو نرم‌افزار Abaqus و ANSYS را باید از بهترین برنامه‌های اجزای محدود جهان دانست که سالانه با صرف هزینه‌های گزاف و بروزرسانی‌های منظم، توانسته‌اند از محبوبیت بی‌نظیری برخوردار شوند. اما بالاخره کدامیک را انتخاب کنیم؟ پاسخ من به این سؤال صریح و روشن نخواهد بود. این موضوع کاملا به هدف شما از شبیه‌سازی و حوزه کاری مد نظرتان باز می‌گردد. در سال‌های اخیر، بسیاری از مراکز دانشگاهی و صنعتی کشور به استفاده از آباکوس متمایل تر بوده‌اند و در کنار انجام پروژه‌های علمی و صنعتی به چاپ و بازنشر نتایج حاصله از این نرم‌افزار در مجلات معتبر بین المللی پرداخته‌اند که این موضوع به افزایش اعتبار Abaqus نیز منجر شده است. اما این امر به هیچ عنوان بیانگر ضعف انسیس نیست، نرم‌افزاری قدرتمند با بانک المان‌های بروز، وجود حلگر مجزای مکانیک برخورد، قدرت در مسائل استاتیکی و صحت نتایج حاصل از شبیه‌سازی، همه و همه ANSYS را به یک رقیب تمام عیار برای آباکوس بدل ساخته است.

فراموش نکنید فارغ از هرگونه تعصب و هیاهوی اطلاعاتی بهترین تصمیم را اتخاذ کنید. امیدواریم این بررسی جامع توانسته باشد چراغ راه شما همراهان گرامی قرار گیرد.

منبع: آکادمی نرم‌افزارهای مکانیک