چرا آباکوس؟

رشد شتابان و پیشرفت روزافزون علوم مهندسی در دهه‌های اخیر، بهره‌گیری از برنامه‌های آنالیز کامپیوتری را بیش از پیش ضروری کرده است. در این میان، توسعه برنامه‌های شبیه‌سازی و تحلیلی مبتنی بر روش‌های حل عددی دریچه‌های نوینی به روی طراحان گشود و به محققین و صنعتگران اجازه داد تا ایده‌های ذهنی خود را جسورانه، خلاقانه و با کمترین هزینه پیاده‌سازی و اعتبارسنجی کنند و پیش از ساخت و صرف هزینه گزاف تولید، کارایی نمونه‌های ذهنی خود را بسنجند. اما پیمودن این مسیر جذاب و در عین حال دشوار، بدون کمک گرفتن از تئوری‌های سطح بالای علمی غیر ممکن بود. ارائه روش‌های عددی حل مسئله و یافتن تکنیک‌های عددی برای حل معادلات دیفرانسیل حاکم بر یک سیستم پیچیده همان هدیه ارزشمندی بود که محققین و پژوهشگران دانشگاهی در اختیار جامعه صنعتی قرار دادند. با ما در این آموزش آباکوس همراه باشید.

بهترین نرم‌افزار FEM

روش اجزاء محدود (FEM) از علوم محاسبات عددی محسوب می‌شود که به‌عنوان یک پیشگام در توسعه و گسترش نرم‌افزارهای کامپیوتری نقش ایفا کرده است. شرکت‌های بزرگ تجاری در زمینه پیاده‌سازی تئوری‌های اجزاء محدود در قالب برنامه‌های کامپیوتری سرمایه‌گذاری هنگفتی کرده‌اند که در نتیجه آن، استفاده از این بسته‌های نرم‌افزاری در کارگاه‌های کوچک صنعتی تا شرکت‌های تخصصی با هزاران پرسنل در زمینه تولید پیشرفته‌ترین محصولات مهندسی به خوبی نمایان است و به یک بخش جدایی‌ناپذیر در چرخه ایده تا تولید محصول تبدیل شده است. در بین نرم‌افزارهای اجزاء محدود، دو نرم‌افزار Abaqus و ANSYS گوی سبقت را از سایر رقبا ربودند و به سرآمدان این حوزه تبدیل شدند. اما به راستی اگر تنها حق انتخاب یک گزینه را داشته باشید، کدامیک را انتخاب خواهید کرد؟

نحوه انتخاب یک نرم‌افزار اجزا محدود جهت تحلیل

انتخاب یک نرم‌افزار برای تحلیل مسائل به شیوه اجزاء محدود یک موضوع بسیار گسترده است و نمی‌توان تنها در چند خط یک توصیه عملی و تضمینی برای یک انتخاب کامل ارائه کرد. بدون شک هر یک از دو نرم‌افزار آباکوس و انسیس از بی‌نظیرترین برنامه‌های اجزاء محدود به شمار رفته و قابلیت‌های بی‌شماری در خود دارند. تأیید یک نرم‌افزار در یک حوزه خاص به هیچ وجه به معنای انکار توانایی‌های نرم‌افزار دیگر در همان حوزه نیست. درست مانند یک رقابت دو میدانی، رقابت در حوزه صدم‌های ثانیه است؛ اما این انتخاب کاربران و تجربه کاری آن‌ها در حوزه‌های مخلف است که محبوبیت یک برنامه (آباکوس یا انسیس) را به اثبات می‌رساند.

ویژگی‌های برتر آباکوس

User-Friendly

حل یک مسئله در حوزه اجزاء محدود در سه بخش پیش‌پردازش، پردازش و پس‌پردازش خلاصه می‌شود. بدون شک شما هم تأیید می‌کنید که اگر یک نرم‌افزار بتواند هر سه بخش را به شکل یکپارچه و بدون نیاز به شیفت بین برنامه‌های مختلف در اختیار کاربر قرار دهد، نقطه قوت ارزشمندی در اختیار خواهد داشت. برای حل یک مسئله در آباکوس کافی‌ست برنامه را باز کرده و از صفر تا صد را تنها در یک محیط کاربرپسند، ساده و  بدون باز و بسته کردن متوالی برنامه‌ها به انجام برسانید.

اسکریپ‌نویسی به زبان Python

یکی دیگر از ویژگی‌های بسیار مفید آباکوس، توانایی کدنویسی در آباکوس (اسکریپت‌نویسی به زبان پایتون در Abaqus) است که می‌توان آن‌را در قالب پلاگین و به شکل گرافیکی به نرم‌افزار افزود؛ به‌عبارت دیگر کاربر قادر خواهد بود به کمک دستورات پایتون، بخش‌های دلخواه و پرکاربرد مدنظرش را به آباکوس اضافه کند و نه در قالب یک کد بیروح و خسته کننده بلکه در قالب پنجره‌های گرافیکی ایده ذهنی خود را مشاهده کند. انسیس هم زبان برنامه‌نویسی مخصوص به خود (APDL) را دارد ولی کاربر قادر نیست کد خود را به محیط workbench اضافه کند. یکی دیگر از مسائل جذاب در حوزه مهندسی، بررسی پارامتریک مسائل است که انسیس در این زمینه سابقه‌ای درخشان دارد؛ اما در آباکوس نیز قادر خواهید بود با کمک اسکریپت‌های پایتون این ویژگی ارزشمند را تجربه کنید.

سابروتین‌نویسی به زبان Fortran

در کنار ویژگی‌های فوق، کاربر در آباکوس قادر خواهد بود با مقداری تسلط به زبان برنامه‌نویسی فرترن و همچنین تسلط بر تئوری‌های پیشرفته مکانیک محیط‌های پیوسته و محاسبات عددی (در موارد بسیار پیشرفته) تمامی محدودیت­‌های پیش فرض نرم‌افزار را کنار زده و تئوری‌های مقدماتی تا پیشرفته، متنوع و بروز دنیای مهندسی را در قالب سابروتین‌های متنوع پیاده‌سازی کند (سابروتین نویسی درآباکوس). همین موضوع سبب شده تا تقریباً هر مدل از ماده‌ای که در حوزه آکادمیک و صنعتی به آن نیاز دارید بتوانید در آباکوس مدل کنید!

مش‌زنی قطعات پیچیده

یکی دیگر از نقاط قوت آباکوس که به همان ویژگی یکپارچگی آن برمی‌گردد، توانایی بی‌نظیر آن در مش زدن قطعات با هندسه پیچیده است (تکنیک‌های مش بندی در آباکوس). شاید بسیاری از کابران به این موضوع اذعان داشته باشند که اگر یک قطعه با هندسه بسیار پیچیده (با انحنای خاص و در اصطلاح ریزه‌کاری‌های هندسی فراوان) را برای مش‌زنی وارد دو نرم‌افزار کنند، آباکوس خیلی بهتر و با کیفیت‌تر از عهده این موضوع برمی‌آید؛ ولی در مورد انسیس شما به یک نرم‌افزار ثانویه مانند هایپرمش نیاز خواهید داشت. البته چنانچه هندسه نه چندان پیچیده‌ای برای تحلیل داشته باشید، هر دو نرم‌افزار پا به پای هم پیش خواهند رفت و ضعفی وجود ندارد.

حوزه گسترده تحلیل در Abaqus

آباکوس را باید در حوزه مدل‌سازی و تحلیل سازه (تحلیل‌های حوزه مکانیک جامدات) گزینه اول دانست. وجود مدل‌های ماده متنوع در کنار توانایی و برتری در حوزه تحلیل غیرخطی آباکوس را یک سر و گردن بالاتر از رقیب دیرینه خود قرار می‌دهد. پس اگر قصد تحلیل یک مسئله در حوزه مکانیک جامدات، مسائل تماس (contact) و اجزاء محدود غیرخطی را دارید؛ بهتر است اباکوس را انتخاب اول و اصلی خود قرار دهید. برای تأیید این ادعا نیز کافیست به مقالات علمی معتبر ارائه شده در این حوزه در سال‌های اخیر رجوع کنید. آمار مستندات علمی به کمک نرم‌افزار آباکوس بیشتر از انسیس است (البته بدیهی است که اختلاف مورد نظر چشمگیر نیست اما آباکوس با اندکی اختلاف برتری دارد).

سهولت در تحلیل‌های ترکیبی

اگر شما قصد انجام یک تحلیل چند قسمتی را داشته باشید باز هم برتری از نظر سهولت پیاده‌سازی با آباکوس خواهد بود. فرض کنید در یک تحلیل قصد ترکیب حلگرهای مختلف را داشته باشید تا در نهایت یک مسئله چند بخشی (حرارتی ، دینامیکی، فرکانسی) را حل نمایید. یکپارچگی محیط ماژول step آباکوس به راحتی این امکان را دراختیار شما قرار می‌دهد و لازم نیست مراحل متعدد تحلیل را تکرار کنید. کافیست تنها با چند کلیک ساده، همه حلگرهای مدنظرتان را به ترتیب برای آباکوس مشخص کنید و همه چیز را به آباکوس بپردازید! (توجه داشته باشید منظور از این مقایسه عدم توانایی انسیس در این زمینه نیست؛ بحث در سهولت بکارگیری و روان بودن مراحل است).

سردرگمی‌های کاربران تازه‌کار در آباکوس

اما شاید یکی از نکات مثبت انسیس در مقایسه با آباکوس را بتوان در تشخیص واحدها دانست، جایی که آباکوس در آن تشخیص را بر عهده کاربر می‌گذارد و از این حیث کاربران را در ابتدا دچار سردرگمی فراوانی می‌کند (واحدها در آباکوس). آباکوس نرم‌افزاری بدون واحد است بدین معنی که کاربر باید داده‌های ورودی خود را کنترل کند و واحد آن‌ها را همواره بررسی نماید تا در تمام زمینه‌ها از جمله خواص مادی، ابعاد هندسی، نیرو و شرایط مرزی و . . . هماهنگی بین واحدها وجود داشته باشد. این در حالیست که در انسیس، کاربر براحتی واحد مورد نظر خود را انتخاب کرده و احتمال اشتباه را به حداقل می‌رساند.

در انتها اگر بخواهید یک نرم‌افزار اجزا محدود انتخاب کنید، نظر شما کدام است؟

اگر قصد کار با یک نرم‌افزار یکپارچه با مدل‌های متریال متنوع، بدون محدودیت در زمینه پیاده‌سازی تفکرات و ایده‌های ذهنی، محبوب در جامعه علمی و صنعتی کشور، توانا در مسائل مکانیک جامدات (و حوزه contact)، رابط کاربری جذاب و کاربرپسند و توانمند در تحلیل مدل‌های هندسی پیچیده را دارید، پیشنهاد ما به شما استفاده از آباکوس است.

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.

دانلود پکیج آموزش ویدیویی آباکوس

منبع: آکادمی نرم‌افزارهای مکانیک