Отличительные особенности ABAQUS

Программный комплекс ABAQUS изначально был ориентирован на решение самых сложных и ответственных задач, с учетом всех видов нелинейностей, а также на проведение многодисциплинарного статического и динамического анализа в рамках единого алгоритма. Такая концепция выгодно отличает ABAQUS от других программ подобного уровня (программный комплекс ANSYS для анализа сильно нелинейных и быстротекущих процессов использует стороннюю программу LS-DYNA), что позволяет с помощью ABAQUS в рамках единого подхода решать многоцелевые задачи, сочетая преимущества явной и неявной схем конечно-элементного анализа и их комбинацию.

Одной из важнейших особенностей программного комплекса ABAQUS является его универсальность. Данный пакет может использоваться на всех этапах проектирования и создания современных изделий и практически всеми расчетными, проектными и технологическими службами предприятия. Это, несомненно, один из серьезных критериев при решении вопроса о покупке данного программного комплекса.

ABAQUS предлагает открытый подход к решению сложных проблем и предоставляет неограниченные возможности по подключению пользовательских программ на всех этапах расчета конкретной задачи. Необходимо также отметить надежность программного комплекса ABAQUS. Строгий контроль за сходимостью решений исследуемых процессов, автоматический выбор шага интегрирования, мониторинг задачи на всех этапах расчета, многочисленные функции контроля.

ABAQUS тесно интегрирован практически со всеми CAD-системами, имеет собственный мощный современный препостпроцессор ABAQUS/CAE. Возможна и связь через интерфейсы с другими программными продуктами, такими как ADAMS (кинематика и динамика узлов и механизмов), SYSNOISE (акустика и виброакустика), Moldflow (литье пластмасс) и FlowVision (аэро- и гидродинамика).

Программный комплекс ABAQUS доступен на всех стандартных платформах — от персональных компьютеров с Windows NT/2000/XP до рабочих станций под UNIX и суперкомпьютеров.

ABAQUS удовлетворяет стандарту качества ISO 9001 и стандарту качества, установленному Американской ядерной контрольной комиссией для проверки качества проектирования ядерных силовых установок (ANSI/ASME NQA-1, 1983).

Программный комплекс ABAQUS разработан по модульному принципу и состоит из двух основных модулей-решателей (солверов) — ABAQUS/Standard и ABAQUS/Explicit, препостроцессора ABAQUS/CAE и из дополнительных модулей, учитывающих особенности специфических проблем — ABAQUS/Aqua, ABAQUS/Design, ABAQUS/Safe:

ABAQUS/Standard — один из двух основных решателей программного комплекса ABAQUS, использующий неявную формулировку метода конечных элементов и позволяющий использовать различные методы анализа во временной и частотной области;

· ABAQUS/Explicit — модуль анализа сильно нелинейных переходных динамических процессов, использующий явную схему интегрирования метода конечных элементов. Модуль полностью векторизован, что позволяет использовать параллельные компьютерные системы наилучшим образом. Мощные возможности этого модуля по моделированию контакта, достоверность и вычислительная эффективность для очень больших моделей позволяют эффективно применять его для квазистатических приложений, включающих нелинейное поведение;

· ABAQUS/CAE — графическая оболочка для моделирования, управления и мониторинга задач ABAQUS, а также для визуализации результатов расчета ABAQUS. Возможности по визуализации результатов ABAQUS/CAE также доступны в виде отдельного модуля ABAQUS/Viewer;

· ABAQUS/Design — дополнительный модуль к ABAQUS/Standard, позволяющий анализировать чувствительность к изменению параметров конструкции и проводить оптимизацию;

· ABAQUS/Aqua — дополнительный модуль к ABAQUS/Standard, который позволяет анализировать нагрузки на кабели, трубопроводы и ферменные конструкции, погруженные в воду;

· ABAQUS/Safe — этот модуль использует результаты расчета ABAQUS для анализа усталостной прочности;

· ABAQUS/ADAMS — служит для экспорта результатов из ABAQUS в ADAMS/Flex;

· ABAQUS/CAT — этот интерфейс позволяет готовить модели и просматривать результаты ABAQUS непосредственно в CATIA;

· ABAQUS/MOLDFLOW — данный интерфейс транслирует информацию из MOLDFLOW для создания конечно-элементной модели ABAQUS.

Основные возможности ABAQUS

ABAQUS позволяет использовать различные методы анализа во временной и частотной области. Эти методы разделяются на два класса: обобщенные типы анализа (в которых задача может быть линейной или нелинейной) и линеаризованный анализ (в котором линейный отклик модели рассчитывается относительно общего — возможно, нелинейного — исходного состояния). Один расчет может включать различные типы анализов:

· статический анализ напряжений/перемещений;

· вязкоупругий/вязкопластический отклик;

· переходный динамический анализ напряжений/перемещений;

· переходной или установившийся анализ теплопередачи;

· переходной или установившийся анализ диффузии массы;

· сопряженные задачи:

- тепло — механика (последовательное или полностью сопряженное решение),

- тепло — электричество,

- поток в пористой среде — механика,

- напряжения — диффузия массы (последовательно сопряженное решение),

- пьезоэлектрика,

- акустика — вибрации;

линеаризованный анализ;

статический анализ напряжений/перемещений:

- линейный статический анализ напряжений/перемещений,

- критические значения параметра нагрузки и формы потери устойчивости;

динамический анализ напряжений/перемещений:

- определение собственных форм и частот,

- отклик переходного процесса методом синтеза форм,

- гармонический отклик,

- спектр отклика,

- случайные вибрации.

 

 

СИСТЕМНОЕ ПО

Совокупность программ, предназначенная для решения задач на ПК, называется программным обеспечением. Состав программного обеспечения ПК называют программной конфигурацией.

Программное обеспечение, можно условно разделить на три категории:

1. системное ПО (программы общего пользования), выполняющие различные вспомогательные функции, например создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.д.

2. прикладное ПО, обеспечивающее выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, обработка информационных массивов и т.д.

3. инструментальное ПО (системы программирования), обеспечивающее разработку новых программ для компьютера на языке программирования.

Системное ПО

Это программы общего пользования не связаны с конкретным применением ПК и выполняют традиционные функции: планирование и управление задачами, управления вводом-выводом и т.д.

Другими словами, системные программы выполняют различные вспомогательные функции, например, создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.п.

К системному ПО относятся:

§ операционные системы (эта программа загружается в ОЗУ при включении компьютера);

§ программы – оболочки (обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS, например, Norton Commander);

§ операционные оболочки – интерфейсные системы, которые используются для создания графических интерфейсов, мультипрограммирования и.т.;

§ Драйверы (программы, предназначенные для управления портами периферийных устройств, обычно загружаются в оперативную память при запуске компьютера);

§ утилиты (вспомогательные или служебные программы, которые представляют пользователю ряд дополнительных услуг).

К утилитам относятся:

§ диспетчеры файлов или файловые менеджеры;

§ средства динамического сжатия данных (позволяют увеличить количество информации на диске за счет ее динамического сжатия);

§ средства просмотра и воспроизведения;

§ средства диагностики; средства контроля позволяют проверить конфигурацию компьютера и проверить работоспособность устройств компьютера, прежде всего жестких дисков;

§ средства коммуникаций (коммуникационные программы) предназначены для организации обмена информацией между компьютерами;

§ средства обеспечения компьютерной безопасности (резервное копирование, антивирусное ПО).

Необходимо отметить, что часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует автономно. Большая часть общего (системного) ПО входит в состав ОС. Часть общего ПО входит в состав самого компьютера (часть программ ОС и контролирующих тестов записана в ПЗУ или ППЗУ, установленных на системной плате). Часть общего ПО относится к автономными программам и поставляется отдельно.

Прикладное ПО

Прикладные программы могут использоваться автономно или в составе программных комплексов или пакетов.

Прикладное ПО – программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, создание электронных таблиц и т.д.

Пакеты прикладных программ – это система программ, которые по сфере применения делятся на проблемно – ориентированные, пакеты общего назначения и интегрированные пакеты. Современные интегрированные пакеты содержат до пяти функциональных компонентов: тестовый и табличный процессор, СУБД, графический редактор, телекоммуникационные средства.

К прикладному ПО, например, относятся:

1. Комплект офисных приложений MS OFFICE.

2. Бухгалтерские системы.

3. Финансовые аналитические системы.

4. Интегрированные пакеты делопроизводства.

5. CAD – системы (системы автоматизированного проектирования).

6. Редакторы HTML или Web – редакторы.

7. Браузеры – средства просмотра Web - страниц.

8. Графические редакторы.

9. Экспертные системы.

И так далее.

Инструментальное ПО

Инструментальное ПО или системы программирования - это системы для автоматизации разработки новых программ на языке программирования.

В самом общем случае для создания программы на выбранном языке программирования (языке системного программирования) нужно иметь следующие компоненты:

1. Текстовый редактор для создания файла с исходным текстом программы.

2. Компилятор или интерпретатор. Исходный текст с помощью программы-компилятора переводится в промежуточный объектный код. Исходный текст большой программы состоит из нескольких модулей (файлов с исходными текстами). Каждый модуль компилируется в отдельный файл с объектным кодом, которые затем надо объединить в одно целое.

3. Редактор связей или сборщик, который выполняет связывание объектных модулей и формирует на выходе работоспособное приложение – исполнимый код. Исполнимый код – это законченная программа, которую можно запустить на любом компьютере, где установлена операционная система, для которой эта программа создавалась. Как правило, итоговый файл имеет расширение.ЕХЕ или.СОМ.

4. В последнее время получили распространение визуальный методы программирования (с помощью языков описания сценариев), ориентированные на создание Windows-приложений. Этот процесс автоматизирован в средах быстрого проектирования. При этом используются готовые визуальные компоненты, которые настраиваются с помощью специальных редакторов.

Наиболее популярные редакторы (системы программирования программ с использованием визуальных средств) визуального проектирования:

1. Borland Delphi - предназначен для решения практически любых задачи прикладного программирования.

2. Borland C++ Builder – это отличное средство для разработки DOS и Windows приложений.

3. Microsoft Visual Basic – это популярный инструмент для создания Windows-программ.

4. Microsoft Visual C++ - это средство позволяет разрабатывать любые приложения, выполняющиеся в среде ОС типа Microsoft Windows.