ABAQUS Programı ve Kullanım Alanları

Abaqus, sonlu elemanlar analizi ile çalışan ve bilgisayar destekli mühendislik için bir yazılım paketidir. Gerçekçi modeller oluşturma imkanı sağlayarak detaylı çözümlemeler yapmayı sağlayan bir sonlu elemanlar yazılımıdır. Bünyesinde yer alan farklı malzeme modelleri ve sonlu eleman tipleri sayesinde çözülmesi zor olan lineer ve non-lineer projeleri analiz etme imkanı sunmaktadır. Paket olarak beş temel yazılımdan oluşmaktadır. Bunlar: (a) Standard, (b) Explicit, (c) CFD, (d) Electromagnetic ve (e) CAE’ dir.

Abaqus/Standard, son derece hassas stres çözümlerinin kritik öneme sahip olduğu statik ve düşük hızlı dinamik olaylar için ideal olan çözüm teknolojisini kullanır. Tek bir simülasyon içinde, bir modeli hem zaman hem de frekans alanında analiz etmek mümkündür. Ayrıca, Abaqus/Standart çalışması içindeki herhangi bir noktadaki sonuçlar alınarak, Explicit’te başlangıç koşulları olarak kullanılıp analize devam edilebilmektedir. Benzer şekilde, Explicit ile başlayan bir analize Abaqus/Standard’ da devam edilebilir. Bunun en büyük avantajı, Explicit, analizin yüksek hızlı ve doğrusal olmayan bölümlerine uygulanabilirken; Abaqus/Standard’ ın, analizin statik, veya düşük hızlı, dinamik veya sabit durumlu bölümlerine uygulanmasına olanak tanımasıdır. ABAQUS/Standard statik ve dinamik analizler yapabilen kapalı bir sonlu elamanlar yazılımıdır. Çözümlemelerinde gelişmiş malzeme ve eleman özelliklerinden faydalanmaktadır. Ayrıca akustik ve buna bağlı çift-etkili analizleri yapabilmekte, plastik enjeksiyon kalıp analiz sonuçları için çeşitli programlarla birlikte kullanılabilmektedir.

Abaqus/Explicit, geçici yükler altında birçok karmaşık kontaklı son derece doğrusal olmayan sistemleri çözmek için açık entegrasyon şeması kullanan özel amaçlı bir sonlu elemanlar analizörüdür. Ayrıca, otomotiv çarpışma kabiliyeti ve balistik etki gibi kısa geçici dinamik olayları simüle etmek için özellikle uygundur. Özellikle doğrusal olmayan davranışları etkin bir şekilde ele alma yeteneği ve sıcak metalin yuvarlanması gibi yarı-statik olayların simülasyonu için oldukça etkili bir yazılımdır. Yukarıda belirtildiği üzere Standard ile entegre bir biçimde çalışma özelliğine sahiptir. ABAQUS/Explicit zamana bağlı analizleri yapabilen açık bir sonlu eleman yazılımıdır. Geometri, malzeme ve sınır şartlarından kaynaklanan lineer olmayan etkiler analizlere dahil edilebilmektedir. Düşürme testleri, çarpışma testleri ve devinim problemlerinin çözümü için kullanılabilmektedir.

Abaqus/CFD, Abaqus’ un hesaplamalı akışkanlar dinamiği problemlerinin çözümü için sunmuş olduğu yazılımdır. CAE tarafından ön-işleme (pre-processing) ve son işleme (post-processing) adımlarının entegrasyonu ile kapsamlı bir desteğe sahiptir. Doğrusal olmayan akışkan-termal ve akışkan-yapısal problemleri çözme yeteneğine sahiptir. Laminer ve türbülanslı akım şartları altında sıkıştırılamaz akışkanlar için hesaplamalı akışkanlar dinamiği problemlerini hızlı ve güvenli bir şekilde çözebilmektedir. CFD ile ileri aşamada akışkanlar dinamiği analizleri yapılabilmektedir. Doğrusal olmayan ısı-akış ve yapısal-akış uygulamalarında kullanıldığında oldukça gerçekçi sonuçlar elde edilmektedir.

Abaqus/Electromagnetic, ileri seviyede hesaplamalı elektromanyetik problemlerin çözümünü sağlamaktadır.

Abaqus/CAE, mekanik bileşenlerin hem modellenmesi, hem de analizi için kullanılan ve sonlu elemanlar analiz sonucunu görselleştiren bir yazılımdır. Yani, modelleme işlemlerinin çözümü izleme, prosese müdahale etme ve sonuçları inceleme gibi tüm bileşenleri ile birlikte ön-işleme ve son-işleme süreçleri de gerçekleştirilebilmektedir. Sezgisel arayüzü sayesinde, modelleme, analiz ve sonuç görselleştirmesi bakımından kullanıcı dostudur. Ayrıca açık kodlu olması özelliği ile CAE, Python programlama dilinden yararlanmak suretiyle kullanıcılara uygulamaya yönelik çözümler üretebilme ve bu çözümleri otomatik hâle getirebilme olanakları sunmaktadır.

ABAQUS/CAE ara yüzünde başlık çubuğu, komutların tümüne erişim sağlayan menü çubuğu, araç çubuğu, modellemenin farklı aşamalarında kullanılan modülleri içeren içerik çubuğu, modellemelerin yapıldığı tuval ve çizim alanı, modelin parçalarının, malzemelerinin, yüklerin ve diğer modelleme detaylarının görüntülendiği model ağacı, sonuç detaylarının verildiği sonuç ağacı, mesaj ve komut satırı bulunmaktadır.

ABAQUS ana penceresi aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.

Model oluşturulurken programda mevcut olan modüllerden yararlanılmaktadır. Modelleme ve analiz için kullanılan modüller; Part, Interaction, Property, Load, Assembly, Mesh, Step, Job modülüdür.