آشنایی با نرم افزارهای رشته مکانیک
بازدید: 1425
دسته بندی: مقالات,,
نرم افزار CATIA
نرم‌افزار کتیا (CATIA) اولین بار در سال 1977 توسط هواپیمایی فرانسه (Avions Marcel Dassault) برای ارتقا دادن هواپیمای جنگنده میراژ و سپس در هوافضا ، خودرو سازی و کشتی سازی تحت عنوان Conception Assistée Tridimensionnelle Interactive مورد استفاده قرار گرفت . در سال 1981 به CATIA تغییر نام داد . در سال 1984 شرکت بویینگ تصمیم به استفاده از CATIA V3 به عنوان نرم‌افزار اصلی خود گرفت و بدین ترتیب بزرگترین مصرف کننده ی این نرم‌افزار نامیده شد. و در سال 1990 شرکت کشتی سازی آمریکا برای طراحی ناو جنگی از این نرم‌افزار استفاده کرد . در سال 1998 نسخه 5 به بازار ارائه شد که توسط UNIX و Windows NT و Windows XP تا سال 2001 پشتیبانی شد و به همین ترتیب در سال های 2008 و 2010 و 2012 نسخه های بعدی و پیشرفته تر این نرم‌افزار ارائه گردید.
نرم افزار SOLIDWORKS
نرم‌افزار سه بعدی کامل است که به منظور طراحی ، شبیه سازی و گردآوری اطلاعات طراحی شده است .امکانات این محصول این شرایط را ایجاد می کند تا قطعه هرچه راحت تر و سریعتر طراحی شود و با همکاری قسمت های مختلف با سرعت و دقت محصولی مقرون به صرفه ارائه گردد .یکی از نرم‌افزار های مطرح که تقریباً به تمامی نیازهای یک مهندس طراح جامه ی عمل پوشانده است. سالیدورکس (SolidWorks) ساخت شرکتی به همین نام است که البته چند سالی است که زیر مجموعه Dassault System, سازنده CATIA قرار گرفته است. این نرم‌افزار شامل سه بخش اساسی و مهم است که هر یک وظیفه خاص به خود را دارا می باشد این بخشها عبارتند از :
1- part برای ایجاد قطعه
2- Assembly برای مونتاژ قطعات ایجاد شده
3- Drawing ایجاد نقشه ی دو بعدی از طرح
نرم افزار ABAQUS
در سال 1972 میلادی شخصی به نام David Hibitt، پایان نامه دکترای خود را تحت عنوان مکانیک محاسباتی بر پایه ی روش اجزای محدود در دانشگاه Brown ارائه کرد . در سال 1977 دکتر Hibitt پس از آنکه مدتها در شرکت تحلیل و پژوهش Mark مشغول به کار بود ، این شرکت را ترک کرد و نرم‌افزار ABAQUS را پایه گذاری نمود . در سال 1978 ، Hibitt به همراه دو شریک خود Karlsson و Sorensen شرکتی را به نام HKS را تأسیس کردند که اولین ویرایش ABAQUS را منتشر کرد .
اولین مشتری HKS ، شرکت Westinghouse Hanford ، سازنده ی رآکتورهای هسته ای در ایالت Westinghouse بود . قدرت ABAQUS در تحلیل های همزمان وابسته به دما ، پلاستیسیته و تماس ، باعث استفاده از این نرم‌افزار در صنعت هسته ای شده بود.
یکی دیگر از کاربردهای اولیه ی این نرم‌افزار در مدلسازی اسکله های نفتی تحت بار موج دریا بود . همچنین شرکت های بزرگ اتومبیل سازی برای طراحی های پیشرفته ی خود به ABAQUS روی آوردند
پس از طی سال ها ، شرکت HKS ، نرم‌افزار اصلی اجزای محدود خود را تحت عنوان ABAQUSStandard تکمیل کرد. در سال 1991، ABAQUSCAE برای انجام عملیّات پیش پردازش و پس پردازش تکمیل شده و به بازار عرضه شد.
نرم افزار ANSYS
اولین بار در سال 1970 توسط دکتر جان .ای.سوانسون (John A. Swanson) به عنوان سیستم آنالیز سواسون (Swanson Analysis Systems, Inc. SASI) یا SASI ارائه شد. هدف موقت این سامانه، پیشرفت نرم‌افزار های تحلیل المان محدود برای ساختارهای فیزیکی که توانایی شبیه سازی استاتیکی ، دینامیکی و انتقال گرما بود. در سال 1994 شرکت این شرکت به TA Associates فروخته شد و از آن پس این نرم‌افزار نحت عنوان انسیس (ANSYS) به بازار عرضه شد.
توانمندی های نرم‌افزار انسیس
توانمندی های مدل سازی مربوط به تحلیل گر ANSYSعبارتند از:
- جریان های دو بعدی، سه بعدی، دو بعدی axisymmetric، دو بعدی axisymmetric همراه با چرخش
- مش های مربعی، مثلثی، آجری (هگزاهدرال)، چهار ضلعی، گوه ای، هرمی، چند وجهی، ترکیبی
- جریانات پایدار یا ناپایدار
- جریانات قابل تراکم و غیر قابل تراکم، شامل تمامی رژیم های (بازه های) سرعت (جریان مادون صوت،جریان Transonic، جریان مافوق صوت، جریان ماوراء صوت)
- جریان غیر لزج، آرام، آشفته
- جریانات نیوتنی و غیر نیوتنی
- گازهای واقعی یا ایده‌آل
- انتقال حرارت، شامل نوع جابه جایی اجباری، جابه جایی طبیعی یا آزاد
- جا به جایی ترکیبی، انتقال حرارت در هم آمیخته
نرم افزار ADAMS
یکی از قوی ترین ( و شاید بی رقیب ترین ) نرم‌افزار های موجود در صنعت و حتی در مراکز تحقیقی، نرم‌افزار MSC Adams است. این نرم‌افزار حدود 25 سال پیش توسط جمعی از نخبگان دانشگاه میشیگان به نگارش در آمد و تا به امروز توانسته است جایگاه قابل توجهی در صنعت به دست آورد. این نرم‌افزار با قابلیتهای بسیار متنوع و بالای خود، مهندسان را در ایجاد ، آزمایش ، بررسی و بهینه کردن طرح های سیستم های مکانیکی قبل از رسیدن به پیش ساخت فیزیکی یاری می کند. با بهره گیری از بخش های مختلف در نظر گرفته شده در این نرم‌افزار، می توان با شبه سازی حرکتی سیستم مکانیکی، تست سینماتیکی سیستم، اندازه گیری نیرو های وارد بر اتصلات، Clearance ها و بر خوردها، اندازه موتور و عملگر و... ، عمر قطعه در چرخه ی کاری را تعیین نمود. و مکان دهی قطعات را به صورت بسیار دقیقی انجام داد.
همچنین بررسی کنترلی و ارتعاش سیستم ها و امکان انجام تست ها برای قطعات قابل انعطاف از امکانات منحصربه‌فرد گنجانده شده در این مجموعه است.
بخش های مختلف برنامه ADAMS
بخش اصلی یا مرکزی نرم‌افزار
- Adams/view
- Adams/Solver
- Adams/Post-processor
بخش فرعی موضوعی
- بخش مختص صنعت
یکی از قابلیت های اصلی نرم‌افزار قسمت رابط برای تبدیل فرمت فایل نرم‌افزار به فرمت فایل نرم‌افزارهای دیگر مثل کتیا ، انسیس، مطلب و.... می باشد.
بخش Adams/view
این بخش شامل مدلسازی سه بعدی، تعریف قید ها و مفصل های مختلف، انیمشن سه بعدی، نمایش نیروها، جابه جایی ها و تنش های مدل، Export نتایج به شکل های استاندارد Fatige ، FEA و... می باشد.
بخش Adams/Solver
این بخش عهده دار حل عددی سیستم دینامیکی طراحی شده (با استفاده از روش اولر- لاگرانژ) در بخش های مختلف است. قابلیت جالب این بخش، حل معادلات غیر خطی با استفاده از حل کننده های مختلف است. در نسخه های قدیمی نرم‌افزار، از کلاس های Fortran در حل معادلات استفاده می شد که در سیستم های پیچیده، موجب کند شدن شبه سازی می شد ( با این حال Adams همواره دارای سریع ترین حل کننده های عددی نسبت به رقبای خود بوده است). اما از نسخه 12 نرم‌افزار به بعد، به تدریج کلاس های پر سرعت ++ C استفاده شدند که در آخرین نسخه به کمال خود رسیده‌اند به طوری که سرعت حل در آن ها به 5 تا 7 برابر این سرعت در نسخه های پیشین می رسد . اهمیت این موضوع هنگامی آشکار می شود که سیستم پیچیده‌ای نیاز به شبیه سازی و یا بهینه سازی داشته باشد. به طوری که سیستمی که در گذشته در 20 ساعت اجرا می شد، در حال حاضر در کمتر از 5 ساعت شبیه سازی می شود. نکته ی دیگر، بهره گیری نسخه ی جدید نرم‌افزار از روش جدید HHT برای حل معادلات دینامیکی است. این روش به طور مستقیم بدون تبدیل معادله ی مرتبه ی دو به مرتبه ی یک، معادلات را حل می کند.
بخش Adams/Post-processor
این بخش از نرم‌افزار، نتایج به دست آمده از بخش های مختلف را نمایش می دهد. نمایش به صورت نمودار های سرعت، شتاب و ... ، کانتور های اجزا محدود و Flexible Bodies ، نمایش نمودار های پردازش سیگنال و Signal Processing و... از توانایی گنجانده شده در نرم‌افزار است. بخش دوم نرم‌افزار شامل زیر بخش های مختف در زمینه های مختلف مهندسی مکانیک است. هر یک از این زیر بخش ها، به کمک هسته ی اصلی نرم‌افزار، قابلیتهای طرح را به وسیله ی اضافه کردن خاصیت جسم غیر صلب به مدل، بالا می برند. از جمله این قابلیت ها می توان به سنسورها، عملگرهای کنترلی و هیدرولیکی، خواص ارتعاش و... اشاره کرد. در بخش سوم، این نرم‌افزار با استفاده از قابلیت برنامه نویسی موجود در هسته، اقدام به تولید شبهGUI هایی برای انجام کارهای اختصاصی موجود در صنایعی چون اتومبیـل، هوا، فضــا و راه آهــن کرده است. این بخــش به مهندسان اجازه می دهد که طرح خود را با بخش های پیش فرض استاندارد موجود درنرم‌افزار، به سرعت آزمایش می کنند.
نرم افزار های GAMBIT & FLUENT
این دو نرم‌افزار که عموماً به عنوان مکمل یکدیگر استفاده می شوند در شاخه ی مهمی از علم مکانیک به نام CFD کاربرد دارد به همین منظور ابتدای کار توضیح مختصری در رابطه با CFD ارائه می دهیم :
CFD عبارت است از تحلیل سیستم های شامل جریان سیال ,انتقال حرارت و پدیده های همرا ه نظیر واکنش های شیمیایی براساس شبیه سازی کامپیوتری. به عبارت دیگر CFD مدل سازی جریانات سیال با استفاده از حل معادلات حاکم بر جریان توسط روش های عددی است.
کاربردهای صنعتی و غیر صنعتی CFD :
- آیرودینامیک هواپیما و وسایل نقلیه
- هیدرودینامیک کشتیها
- نیروگاه: احتراق در موتورهای احتراق داخلی (IC) و توربینهای گاز
- توربوماشین: جریان های داخل گذرگاههای دوار، پخش کننده ها و ...
- مهندسی پزشکی: جریان خون عبوری از رگها و...
- هواشناسی: پیش بینی وضع هوا
- مهندسی فرایند: اختلاط، جداسازی، شکل گیری پلیمر
- مهندسی محیط زیست: توزیع آلودگی و جریانهای گذرا
- نرم‌افزار Gambit به عنوان نرم‌افزار کمکی اشکال مختلف را به اجزا های محدود تقسیم می کند که به این کار اصطلاحاً مش بندی گفته می شود، سپس این نتایج به عنوان داده های جدید به
- نرم‌افزار فلوئنت (Fluent) ارسال شده و این نرم‌افزار عمل تحلیل را انجام می دهد .
از جمله توانایی های نرم‌افزار فلوئنت (Fluent) می توان به موارد زیر اشاره کرد :
- جریان حول یا داخل اجسام دو بعدی یا سه بعدی
- جریانات تراکم پذیر یا تراکم ناپذیر
- ساختارهای دورانی یا ثابت
- محیط های متخلخل
- انتقال حرارت جابه جایی
- انتقال حرارت تشعشعی
- جریانات پایدار یا گذرا
- احتراق
- سیالات نیوتنی یا غیر نیوتنی
- فنهای یک بعدی
- مبدل های حرارتی
- جریانهای چند فاز
نرم افزار های ذکر شده هر کدام در سطح حرفه ای هستند و برای یاد گیری آنها زمان زیادی باید صرف کنید.
این مطلب در تاریخ: سه شنبه 19 / 5 / 1393 ساعت: 19:28 منتشر شده است
برچسب ها : نرم افزارهای مربوط به مهندسی مکانیک، مهندسی مکانیک، ابزارهای کاربردی در مهندسی مکانیک، آشنایی با نرم افزارهای مهندسی مکانیک، نرم افزارهای مفید در رشته مهندسی مکانیک، نرم افزارهای رشته مهندسی مکانیک،,
.jpg "آموزش کدهای مخفی در اندروید")
آمار مطالب
کل مطالب : 352
آمار کاربران
آمار بازدید
(function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){
(i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),
m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)
})(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');
ga('create', 'UA-52170159-2', 'auto');
ga('send', 'pageview');
