Перейти до вмісту

Abaqus

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Abaqus FEA (раніше ABAQUS) — пакет програмного забезпечення для аналізу скінченних елементів і систем автоматизованого проектування. Назва і логотип даного програмного забезпечення створені на основі розрахункового інструменту абак). Пакет Abaqus складається з п'яти основних програмних продуктів, а саме:

  1. Abaqus/CAE, або "Complete Abaqus Environment" — програмний додаток, що використовується як для моделювання та аналізу механічних вузлів і агрегатів (з попередньою обробкою) і візуалізацією результатів аналізу методом скінченних елементів. Підмножина Abaqus/CAE включає тільки модуль подальшої обробки, яка може бути запущена незалежно одна від одної в продукті, наприклад, Abaqus/Viewer.
  2. Abaqus/Standard — аналізатор скінченних елементів загального призначення, який використовує неявну схему інтеграції (традиційний підхід).
  3. Abaqus/Explicit — аналізатор скінченних елементів спеціального призначення, який використовує явну схему інтегрування для вирішення нелінійних систем з багатьма складними даними при перехідних навантаженнях.
  4. Abaqus/CFD — обчислювальна гідродинаміка прикладного програмного забезпечення, яка забезпечує розширену обчислювальну гідродинаміку та можливість з великою підтримкою попередньої обробки, представленої в Abaqus/CAE.
  5. Abaqus/Electromagnetic — програмний додаток обчислювального електромагнетизму, який вирішує обчислювальні електромагнітні проблеми.

Продукти Abaqus використовуються з відкритим вихідним кодом мови програмування Python для різних сценаріїв. А також Abaqus/CAE використовує крос-платформну бібліотеку інструментів для розробки графічного інтерфейсу користувача.

Історія

[ред. | ред. код]

Компанія Abaqus була заснована в 1978 році Девідом Хібітт, Бенгтом Карлссон, і Полом Соренсен з оригінальною назвою Hibbitt, Karlsson & Sorensen (HKS). Пізніше назва компанії була змінена на ABAQUS  до придбання Dassault Systèmes в 2005 році. Після цього вона стала частиною Dassault Systèmes корпорації SIMULIA. Штаб-квартира компанії перебувала в місті Провіденс, Род-Айленд до 2014 року, а з 2014 року, штаб-квартира компанії знаходиться в Джонстоні, Род-Айленді і США.

Версія Abaqus Дата релізу
5.4 1994?
...  ?
6.1  ?
6.2  ?
6.3 2002
6.4 2003
6.5 2005
6.6 2006
6.7 2007
6.8 2008
6.9 2009
6.10 2010
6.11 2011
6.12 2012
6.13 2013
6.14 2014
2016 2015
2017 2016

Застосування

[ред. | ред. код]

Застосування Abaqus розповсюджується у сферах автомобільного виробництва, аерокосмічної індустрії та промислового виробництва. Продукт має популярність серед академічних, дослідницьких інститутів в галузі машинобудування за рахунок широкого матеріалу моделі. Abaqus також забезпечує хорошу колекцію Multiphysics можливостей, такі як акустико-структурні, п'єзо-електричні, що робить його привабливим для моделювання виробництва на рівні, де повинні бути з'єднані кілька полів.

Серед задач, що розв'язуються за допомогою ABAQUS слід відзначити:

  • розрахунок втомної міцності і довговічності конструкцій під впливом довільного за часом навантаження з урахуванням пластичного стану;
  • оптимізацію конструкцій до зміни параметрів - можна, наприклад, оптимізувати геометрію конструкції по напруженням, що виникають в конструкції при заданих навантаженнях;
  • розрахунок конструкцій на статичні, динамічні, сейсмічні і вітрові навантаження, а також на поєднання комбінацій навантажень (багатофакторність навантаження);
  • розрахунок тріщиноутворення і концентраторів напруг;
  • завдання з прогресуючого руйнування.[1]

Abaqus був спочатку розроблений для вирішення нелінійної фізичної поведінки. В результаті пакет має широкий спектр моделей матеріалів, таких як еластомерні (гумоподібні) і гіпереластичні ( м’які тканини ) можливості матеріалів.


Ось деякі приклади:

Послідовність рішень

[ред. | ред. код]

Кожен повний аналіз методом скінченних елементів складається з трьох окремих етапів:

Програмні продукти Abaqus FEA, використовувані в аналізі методу скінченних елементів і порядок їх використання.
  • Попередня обробка або моделювання: цей етап включає в себе створення вхідного файлу, який містить проект інженера, для перевірки методу скінченних елементів (так званий «вирішувач»).
  • Обробка та аналіз методом скінченних елементів: ця стадія виробляє візуальний файл виводу.
  • Подальша обробка генерує звіт, зображення, анімацію і т.д. з вихідного файлу: ця стадія являє собою візуальний етап виконання.

Abaqus/CAE здатний до попередньої обробки, а також стадії моніторингу обробки результату. Проте перший етап також може бути зроблено за допомогою будь-якого сумісного програмного забезпечення CAD або навіть текстового редактора. 

Abaqus/Standard, Abaqus/Explicit або Abaqus/CFD здатні здійснювати певну стадію обробки результату. Dassault Systemes також розробляє Abaqus для виконання етапів обробки на попередній стадії, подібно до CATIA.

Порівняння обчислень

[ред. | ред. код]

Нижче наведені порівняння можливостей  Abaqus/Standard і Abaqus/Explicit.

Властивість Загальна лише ABAQUS/Standard лише ABAQUS/Explicit
Елемент бібліотеки Комплексна Без обмежень Тільки елементи, які підходять для явних рішень
Матеріальні моделі Комплексна Тільки моделі текучості Моделі текучості та розриву
Методи обчислення Неявна інтеграція потребує розв’язування множинного пов’язаного рівняння за допомогою стабільної матриці K (F=Ku).
  • Явне інтегрування;
  • Метод step by step;
  • Метод sometimes not stable;
  • За допомогою невеликих кроків по часу.
Необхідний дисковий простір повторювані обчислення, ймовірно, займають багато місця відсутність повторного обчислення нормально
Типи проблем
  • Лінійна
  • Нелінійна
  • Контактні
  • Звичайні системи
  • можна вирішити
  • можна вирішити
  • можна вирішити, якщо не складне
  • Оптимальний при стаціонарних навантаженнях
  • можна вирішити
  • Оптимальна, навіть якщо нелінійна
  • Оптимальна. навіть для складних і мінливих обставин
  • Оптимальний при перехідних навантаженнях, як удар, імпульс і вибухи

Альтернативне програмне забезпечення

[ред. | ред. код]

Посилання

[ред. | ред. код]
  1. ↑ Барабаш (2012). Комп’ютерні технології проектування металевих конструкцій (PDF). https://znu.edu.ua/ (українською) .
Отримано з https://uk.wikipedia.org/wiki/Abaqus