در این مقاله نکات مهم و کلیدی در زمینه کار با نرم افزار اجزاء محدود آباکوس ارائه شده است. اگر می خواهید در رابطه با نرم افزار آباکوس مطالب مفیدی را آموزش ببینید مطالعه این مقاله می تواند برای شما مفید باشد.
برای اینکه از درست بودن هر تحلیل المان محدود با نرم افزار آباکوس و یا هر نرم افزار دیگری مانند انسیس و کتیا و .... مطمئن شویم باید هم دقت و هم صحت نتایج مورد بررسی قرار گیرد. به عبارت دیگر هم باید مستقل از مش بودن نتایج مورد بررسی قرار گیرد و هم اینکه نتایج تحلیل المان محدود با یک کار تجربی یا تحلیلی مقایسه شده و درستی آن اثبات گردد.
نرم افزار آباکوس ماژول های مختلف و متعددی دارد. ماژول part، ماژول property (برای تعریف جنس قطعات)، ماژول اسمبلی برای مونتاژ کردن قطعات، ماژول step برای تعریف مراحل حل و نوع تحلیل و تعریف خروجی های مورد نظر، ماژول Interaction برای تعریف بر هم کنش ها، ماژول Load برای تعریف بار اعمالی و شرایط مرزی، ماژول mesh برای المان بندی جسم مورد بررسی، ماژول Optimiztiation، ماژول Job و ماژول Visualization
برای اینکه بتوان یک قطعه که در حالت واقعی سه بعدی است را به صورت دو بعدی مدلسازی و تحلیل نمود می توان از هر کدام از فرضیات تنش صفحه ای، کرنش صفحه ای و متقارن محوری استفاده نمود. در حالت تنش صفحه ای ضخامت قطعه در یک راستا بسیار کم است و بارها درون صفحه ای می باشد. در حالت کرنش صفحه ای قطعه طویل و منشوری است و بارگذاری و شرایط مرزی هم در امتداد طول قطعه تغییر نمی کند. در حالت متقارن محوری قطعه نسبت به یک محور متقارن است و بارگذاری و شرایط مرزی هم چنین حالتی را دارند. برای تهیه مطالب مهم آباکوس از این کتاب استفاده شده است.
دیدگاههای مورد استفاده برای تحلیل می تواند لاگرانژی، اولری و یا ALE باشد. دیدگاه اول معمولا برای تحلیل های جامداتی استفاده می شود و المان ها و گره ها به همراه ماده حرکت می کنند. دیدگاه اولری بیشتر در مکانیک سیالات استفاده می شود و برای تغییر شکل های بزرگ است. شبکه بندی مدل در طول حل ثابت می ماند. ALE ترکیبی از دو دیدگاه قبل است و برای جابه جایی های بزرگ کاملا مفید می باشد.
برای آموزش روش اجزای محدود به صورت پایه ای باید کتاب های مرجع مانند کتاب stasa را مطالعه نمود. المان هایی که در روش اجزای محدود استفاده می شوند می توانند 1، 2 و یا 3 بعدی باشند. اینکه از کدام نوع المان استفاده کنید به مسئله شما بستگی دارد. اگر مسئله شرایط این را داشته باشد که به جای 3 بعدی به صورت 2 بعدی مدل شود بسیار خوب است که 2 بعدی آن را مدلسازی کرد و از المان های دو بعدی هم استفاده نمود. به هر حال، حل یک مسئله دو بعدی راحت تر است و به لحاظ زمانی هم سریعتر انجام می شود. البته هر مسئله 3 بعدی را نمی توان به صورت 2 بعدی مدلسازی کرد و باید یکی از شرایط تنش صفحه ای، کرنش صفحه ای و یا متقارن محوری وجود داشته باشد. روش اجزای محدود یک روش بسیار عالی و قدرتمند برای حل مسائل مهندسی است. همانطور که می دانید برای حل یک مسئله مهندسی روش های مختلفی مانند انجام تست و آزمایش، حل تحلیلی و ... وجود دارد. این روش ها روش های خوبی هستند اما حل تحلیلی برای مسائل پیچیده ممکن نیست و در ضمن، انجام تست هزینه زیادی دارد و برای هر مسئله ای نمی توان تست انجام داد. اما اگر بتوان بر روش المان محدود مسلط شد و این روش به درستی مورد استفاده قرار گیرد بسیاری از مسائل را با استفاده از آن می توان مورد بررسی قرار داد.
روش اجزای محدود یک روش بسیار عالی و قدرتمند برای حل مسائل مهندسی است. همانطور که می دانید برای حل یک مسئله مهندسی روش های مختلفی مانند انجام تست و آزمایش، حل تحلیلی و ... وجود دارد. این روش ها روش های خوبی هستند اما حل تحلیلی برای مسائل پیچیده ممکن نیست و در ضمن، انجام تست هزینه زیادی دارد و برای هر مسئله ای نمی توان تست انجام داد. اما اگر بتوان بر روش المان محدود مسلط شد و این روش به درستی مورد استفاده قرار گیرد بسیاری از مسائل را با استفاده از آن می توان مورد بررسی قرار داد. در واقع این روش هیچ گونه محدودیتی ندارد و اگر خود نرم افزارهای تجاری قابلیت حل یک مسئله مشخص را نداشته باشند باز هم امکان کد نویسی و پیش بردن مسئله وجود دارد. بنابراین این روش، روش بسیار خوب و قوی ای است و یاد گرفتن آن برای تمامی مهندسین لازم است.
مشاهده کنید: معرفی آباکوس در ویکی پدیا
در مسائل تحلیل تنش نکته بسیار مهمی که وجود دارد این است که بهتر است روی یک مسیر همگرایی تنش ها را نشان دهیم و نه جابه جایی ها را. چرا که جابه جایی زود همگرا می شود و قابل اتکا نیست. صحت نتایج هم به این معنی است که باید نتایج بدست آمده حداقل در یک حالت ساده با نتایج کار تجربی و یا تحلیلی دیگری مقایسه شده و همخوانی نتایج با یک کار درست قبلی نشان داده شود. اگر هم دقت و هم صحت تحلیل المان محدود به این ترتیب نشان داده شود می توان به نتایج آن اعتماد کرد.
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.
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.
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.
