Abaqus

Abaqus/CAE

Позволяет быстро и эффективно создавать и редактировать модели, производить мониторинг выполнения задачи и визуализацию результатов расчета, выполненных в решателях /Standard и /Explicit. Интуитивно понятный интерфейс пре/постпроцессора объединяет все шаги работы с моделью – такие как: подготовка КЭ, управление запуском на расчет, мониторинг задачи и визуализация результатов – в согласованную единую среду моделирования, которая оставаясь простотой в освоении для начинающих пользователей, в тоже время привлекательна для опытных инженеров своей многофункциональностью.

Препроцессор /CAE в работе с моделью поддерживает широко используемые методологии автоматизированного инженерного проектирования, такие как: концепция детали/сборка, параметрическое моделирование, работа со скриптами или в интерактивном режиме, а также (кастомизацию) широкие возможности настройки графического интерфейса пользователя (GUI).

Пользователи могут создавать геометрию непосредственно в пре-процессоре,  импортировать CAD модели для дальнейшего построения сетки или работать с сетками без привязки к исходной CAD геометрии. Ассоциативные интерфейсы для CATIA V5, SolidWorks и Pro/ENGINEER позволяют синхронизировать CAD и CAE сборки, чтобы ускорить процесс внесения модификаций в рабочую модель без потери заданных пользователем параметров расчета.

Возможности пользовательской настройки набора инструментов в Abaqus/CAE предоставляет мощное решение для автоматизации процессов, что позволяет специалистам, в любой момент времени на протяжении всего проекта, обратиться к уже проверенным решениям. /CAE также предлагает обширный набор настроек визуализации, что дает возможность пользователям эффективно проводить анализ результатов расчетов в Abaqus.

Abaqus/Standard

В решателе /Standard реализованы передовые технологии для задач статики и низко-скоростной динамики – класса задач, где высокоточные значения напряжений являются критически важными. К примерам таких задач можно отнести расчет поверхностного давления в уплотнительном соединении, анализ процесса установившегося качения шины или распространения трещины в фюзеляже самолета, изготовленного из композитного материала. В рамках одного расчета в /Standard, вы можете исследовать модель как во временном, так и в частотном диапазоне. Например, инженер может начать с нелинейного расчета усилий возникающих при монтаже крышки двигателя с учетом сложной механики уплотнительного соединения. Следом, может быть реализован шаг анализа по извлечению значений собственных частот предварительно напряженной конструкции крышки, или же может быть исследован в частотной области механический или акустический отклик предварительно напряженной крышки от вызываемых двигателем вибраций. Вся необходимая подготовка моделей для запуска на решение и последующая визуализация результатов расчета для /Standard могут быть реализованы в среде моделирования /CAE.

Результаты в любой временной точке, полученные в ходе расчета /Standard, могут быть использованы как начальные условия для продолжения расчета в /Explicit. Аналогично, расчет, который был запущен в Abaqus/Explicit может быть продолжен в /Standard. Гибкость, обеспечиваемая этой интеграцией, позволяет применять Abaqus/Standard к той области исследования модели, где в силу физики протекающих процессов требуются решения неявным методом – статика, низкоскоростная динамика, или анализ установившегося состояния; при этом как только в модели начинает доминировать высоко-скоростной, сильнонелинейный отклик расчет может быть перенесен в решатель /Explicit, который эффективнее справляется с таким классом задач.

Позволяет производить следующие типы анализа:

• 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 (только линейная)
  • Контактный анализ
  • Акустика – вибрации (только линейная)

Дополнительные модули и интерфейсы:

Abaqus/AMS

• Высокопроизводительный автоматизированный многоуровневый решатель для вычисления собственных форм и частот модели с использованием метода суперэлементов;

Abaqus/Design

• Анализ чувствительности конструкции;

• Чувствительность к изменению конструкционных параметров и материалов;

• Влияние учета нелинейности геометрии;

Abaqus/Aqua

• Окружающая среда:

  • Профиль жидкости;

  • Волновой профиль;

  • Ветряной профиль;

• Нагружение:

  • Сопротивление;

  • Подъемная сила;

  • Инерция;

Interface Products

• Позволяет использовать /Standard совместно с дополнительным программным обеспечением сторонних производителей для проведения исследований в таких областях как: заливка пластмассы в форму под давлением, методом впрыска, динамика системы нескольких тел.

Abaqus/Explicit

Решатель Abaqus основанный на явной схеме интегрирования. Предназначен для моделирования высокоскоростных сильно нелинейных динамических процессов, таких как тестирование ударопрочности электроники, расчет процесса аварийного столкновения автомобилей, анализ баллистического удара. Широкие возможности /Explicit по моделированию сложных контактных взаимодействий, достоверность и вычислительная эффективность при расчете больших моделей с высокой нелинейностью, позволяют эффективно применять решатель также для задач квази-статики, таких как моделирование технологических процессов (формовка, штамповка) или медленное разрушение энергопоглощающих устройств. /Explicit разработан для широкого применения на производстве, поэтому простота в использовании, надежность и эффективность являются его ключевыми компонентами. Необходимая подготовка моделей для запуска на решение и визуализация результатов расчета для Abaqus/Explicit могут быть реализованы в среде моделирования /CAE.

Результаты в любой временной точке полученные в ходе расчета в /Explicit могут быть использованы в качестве начальных условий для продолжения расчета в /Standard. Аналогично, расчет, который был запущен в /Standard может быть продолжен в /Explicit. Гибкость, обеспечиваемая этой интеграцией, позволяет применять /Standard к той области исследования модели, где в силу физики протекающих процессов требуются решения неявным методом – статика, низкоскоростная динамика, или анализ установившегося состояния. При этом как только в модели начинает доминировать высоко-скоростной, нелинейный, неустановившийся отклик расчет может быть перенесен в решатель /Explicit, который эффективнее справляется с таким классом задач.

Позволяет производить следующие типы анализа:

• Кратковременные динамические процессы и квазистатика
• Полностью связанный анализ термопрочности
• Надежное определение общего (автоматического) контакта
• Моделирование взрывного нагружения

Abaqus/CFD

Расширяет возможности вычислительной гидро-газодинамики за счет поддержки пре- и постпроцессинга в /CAE, что в свою очередь, за счет масштабируемого распараллеливания, позволяет решать задачи нелинейного сопряженного теплопереноса и взаимодействия рабочей среды с конструкцией.

Abaqus/CFD решает следующие типы задач по несжимаемым потокам:

Ламинарные и турбулентные потоки: внешние и внутренние потоки в стационарном или переходном режимах, широкий диапазон числа Рейнольдса и задачи со сложной геометрией. К задачам данного типа относятся потоки, продуцированные различными силами тела, распространяющимися в пространстве;

Конвективный теплообмен: задачи, включающие в себя теплоперенос и требующие использования уравнения сохранения энергии, что также может включать восходящие потоки (т.е. естественная конвекция). К задачам данного типа относится турбулентная теплопередача для широкого диапазона чисел Прандтля;

Деформируемая сетка: /CFD позволяет проводить расчеты деформируемой сетки используя значения произвольного Лангранжа-Эйлерова поведения (ALE) для уравнений движения, теплопереноса и турбулентного переноса. Задачи деформируемых сеток могут включать заданные граничные движения, что продуцирует проблемы, связанные с потоком жидкости или FSI, где граничные движения сравнительно не зависят от потока

Abaqus/Multiphysics

Программный пакет SIMULIA Abaqus обладает значительными возможностями для решения задач мультифизики /многоаспектной физики (русский термин «многоаспектная», но в современных источниках уже встречается довольно часто иностранный «мультифизика»). Возможности решения междисциплинарных задач разрабатываются на протяжении многих лет и полностью интегрированы в функционал программного комплекса Abaqus. Надежные технологии и широкий функционал Abaqus для задач многоаспектной физики широко применяются как в научно-исследовательских проектах, так и для разработок в промышленности.

Полная интеграция технологий решения задач многоаспектной физики, в среде моделирования Abaqus, предусматривалась с самого начала разработки программного пакета. Начиная с Abaqus V2 (1979 год), в Abaqus/Aqua реализованы возможности моделирования гидродинамической волновой нагрузки на подвижные конструкции для подводных трубопроводов. По прошествии времени, возможности в области решения многодисциплинарных задач были значительно расширены, например, был добавлен функционал для реализации взаимодействия конструкции с жидкостью, тепловыми и электромагнитными полями.

Преимуществом Abaqus Multiphysics  для инженеров прочнистов, использующих пакет Abaqus, является удобство работы с хорошо знакомым интерфейсом и простота настройки модели для решения сложных задач многоаспектной физики. Используя одну и туже расчетную модель, библиотеку элементов, базу данных по материалам и историю нагружения, исследование отклика конструкция в Abaqus FEA может быть легко расширено для включения дополнительных физических взаимодействий. При этом не требуется подключение дополнительных инструментов/программных пакетов, интерфейсов или методологий моделирования.

Composites Modeler

Composites Modeler для Abaqus/CAE дополняет и расширяет мощные функции моделирования слоев в Abaqus/CAE, предоставляя проверенные возможности моделирования волокон и расширенное построение моделей – все это легко интегрируется в Abaqus/CAE.

Composites Modeler для Abaqus / CAE напрямую передает точные значения углов волокон и толщины слоев в модели Abaqus для обеспечения беспрецедентной точности и позволяет быстро просматривать и модифицировать модель композитов для быстрого улучшения конструкции. Продукт также генерирует производственные данные, чтобы гарантировать, что анализируемая модель соответствует окончательной структуре, и обеспечивает прямую интеграцию с Layup Pipeline Simulayt для беспрепятственного взаимодействия в рамках всего предприятия.

Преимущества Composites Modeler для Abaqus/CAE

• Предотвращает спецификацию слоев и структур, которые невозможно изготовить, избегая дорогостоящих ошибок.
• Повышает точность модели и сокращает время настройки, что позволяет быстро улучшить дизайн.
• Обеспечивает бесшовную интеграцию анализа, проектирования и производства в масштабах всего предприятия для повышения эффективности разработки.

CZone for Abaqus

CZone для Abaqus – это новая надстройка к Abaqus/Explicit, которая обеспечивает доступ к современной методологии моделирования разрушения. Основанная на технологии CZone от Engenuity Ltd. и ориентированная на проектирование композитных компонентов и узлов в автомобильной и аэрокосмической отраслях, CZone для Abaqus предусматривает включение характеристик раздавливания материала в моделирование FEA композитных конструкций, подвергающихся ударам.

Технология CZone обеспечивает прямую реализацию создания силы и разрушения элемента на основе раздавливания в определенных «зонах раздавливания», обычно расположенных на передних краях конструкции в непосредственном контакте с ударным элементом. CZone для моделирования Abaqus определяет степень раздавливания материала и других видов разрушения композита, энергию, поглощаемую в зоне раздавливания, и силы, возникающие при раздавливании материала. Поведение композитной конструкции за пределами зоны раздавливания моделируется с использованием существующих возможностей Abaqus для учета возможных расслоений, повреждений, разрушения и коробления.

Используя результаты CZone для Abaqus в качестве руководства, предлагаемую конструкцию можно изменить, чтобы оптимизировать размещение, толщину, конструкцию и геометрию раздавливающих конструкций, чтобы максимизировать их способность поглощать энергию.

CAD Associative Interfaces

Ассоциативные интерфейсы позволяют переносить геометрию из системы CAD в Abaqus/CAE. Эти мощные дополнительные продукты позволяют отправлять выбранные компоненты или всю сборку из системы CAD в Abaqus/CAE одним щелчком мыши. Вы можете изменить свою модель в поддерживаемых системах САПР и использовать ассоциативный импорт для быстрого обновления модели в Abaqus/CAE без потери каких-либо функций анализа, назначенных модели. Связь между приложениями обеспечивается подключаемым модулем для системы CAD и устанавливается с помощью набора инструментов CAD Connection в Abaqus/CAE.

BMW

Задача

Перед производителями автомобилей стоит задача воплощать постоянно растущие требования потребителей к уровню пассивной безопасности автомобиля, снижению расхода топлива и использованию новых композиционных материалов.

Решение

Работая более десяти лет в тесном сотрудничестве с SIMULIA, команда по исследованиям и разработке концерна BMW Group создала на базе программного комплекса Abaqus FEA программу моделирования, которая приблизила корпорацию к заявленной цели: полностью уйти от изготовления прототипов для пассивного обеспечения безопасности автомобиля.

Выгоды

Стратегия, ориентированная на моделирование производственных процессов, позволяет значительно сократить как расходы, так и время, требуемое на разработку продукта. Теперь команда инженеров имеет полное представление о поведении компонентов и автомобиля в целом в разных аварийных ситуациях и при этом уверена в точности моделируемых ею процессов. Запуск автомобиля BMW 6 серии Gran Coupe был осуществлен на базе первой платформы для автомобилей, позволившей выполнить задачу ухода от прототипов для пассивного обеспечения безопасности.

Справка

АО «Группа ГАЗ», АО «АвтоВАЗ», АО «Камаз» последовали примеру своих иностранных коллег, используя лучшие практики применения решений SIMULIA. Применение SIMULIA во многом помогло повысить эксплуатационных характеристики новой линейки коммерческих автомобилей АО «Группа ГАЗ» и повысить уровень пассивной безопасности новых моделей Lada.

EADS

Задача

Корпорации EADS (Европейский аэрокосмический и оборонный концерн), ныне Airbus Group, требовалось повысить экологическую безопасность воздушных судов за счет использования на стадии проектирования сложных конструкций из композиционных материалов.

Решение

EADS выбрали Abaqus FEA бренда SIMULIA за функциональные возможности исследования композитных материалов, требуемые для проведения точного анализа LIR – кронштейна подвески закрылка. Для моделирования новой конструкции команде EADS требовалось учесть всю сложность композитных структур. Abaqus FEA был задействован на протяжении всего жизненного цикла проектирования изделия:
● на этапе разработки концепций – выбор нескольких вариантов для моделирования,
● на этапе пред-проектирования – моделирование выбранного варианта,
● на стадии детализированного проектирования – проверка на соответствие всем необходимым требованиям и условиям.

Результаты внедрения

Все компоненты LIRa, испытывающие поперечное и плоскостное напряжение, и все прочностные характеристики соединений кронштейна и прилегающей конструкции соответствовали необходимым требованиям и допускам. Проведение точного расчета конструкции с помощью Abaqus FEA позволило EADS упростить геометрию LIR, что, в свою очередь, снизило стоимость производства.

Справка

SIMULIA Abaqus FEA нашло свое применение при проектировании новых моделей самолетов серии SSJ-100, а также усовершенствованию конструктива перспективного самолета МС-21

Оптимизация конструкции корабля при строгом соблюдении отраслевых норм

Морская среда сурова и неумолима и судовые конструкции должны учитывать эту среду таким образом, чтобы обеспечить баланс между безопасностью и стоимостью. Таким образом, оптимизированное проектирование конструкции корабля будет охватывать множество дисциплин, например военно-морскую архитектуру, гидродинамику, материаловедение и инженерию, при строгом соблюдении отраслевых норм и спецификаций конечных пользователей. Кроме того, конструкции корабля, как правило, довольно большие, что создает множество проблем моделирования, включая время и память, необходимые для моделирования, в дополнение к специализированному характеру моделирования корабля и нагрузок.

Пакет продуктов Abaqus Unified FEA и решения Multiphysics от SIMULIA предоставляют судостроительной отрасли инструменты, необходимые для точного и простого моделирования реалистичного поведения судовых конструкций и погрузки. Стратегия SIMULIA Simulation Lifecycle Management позволяет компании управлять процессами обработки данных моделирования и приложениями, чтобы значительно улучшить процесс разработки.

Возможности решения

• Быстрые и эффективные решатели для модели любого размера
• Возможность сопряженного эйлерово-лагранжевого моделирования (CEL) для многодоменного анализа взаимодействия жидкости и конструкции (FSI) как с внутренними, так и с внешними жидкостями
• Эффективные, современные возможности для подводных взрывных воздействий (UNDEX), включая полностью параллельную реализацию UNDEX в явной динамике
• Возможность подструктуры для эффективного обращения с внутренними компонентами
• Подводная модель пузыря взрыва
• Гибкий поверхностный структурно-акустический интерфейс связи
• Собственная функция нагрузки падающей волной
• Расширенные неотражающие граничные условия
• Акустические бесконечные элементы высокого порядка в явной динамике
• Встроенная модель кавитации с использованием акустических элементов
• Быстрый анализ частотной характеристики связанных систем с использованием AMS и SIM
• Полностью связанный собственный анализ жидкости и твердого тела с использованием метода Ланцоша
• Эффект «добавленной массы» внешних жидкостей

АО ИК «АСЭ» (АО «Атомэнергопроект», АО «Атомпроект»).

Цель

АО ИК «АСЭ» стремится повысить эффективность и безопасность проектируемых атомных электростанций и одновременно сократить сроки сдачи в эксплуатацию АЭС.

Решение

Компания внедрила полный комплект модулей Abaqus Unified FEA для виртуального моделирования атомных электростанций (АЭС). Процесс освоения программного комплекса был разделен на несколько этапов. На каждом была организована подготовка специалистов, чтобы они могли использовать все возможности реалистичного моделирования Abaqus Unified FEA. В данный момент идет активная интеграция Abaqus Unified FEA с системами обмена данными на предприятии, автоматизация работы в Abaqus Unified FEA.

Результаты внедрения

Применяя реалистичное моделирование, предприятия группы АО ИК «АСЭ» получили доступ к достоверным результатам работы элементов конструкции АЭС еще до запуска строительства объекта. Еще на ранних этапах проектирования вносятся необходимые изменения в конструктив задний АЭС, что во многом позволяет снизить издержки на исправления проектных недоработок. Теперь при разработке современных атомных электростанций компания может эффективно и точно оценивать различные типы динамических воздействий на строительные конструкции, таких как землетрясения. Одно из важных преимуществ Abaqus Unified FEA – возможность проведения комплексного динамического анализа строительных конструкций АЭС с учетом взаимодействия сооружения с основанием. Это существенно повышает уровень безопасности электростанции. Программный комплекс Abaqus учитывает все физические и геометрические зависимости, имеет большую библиотеку конечных элементов и позволяет исследовать всевозможные материалы: металлы, бетон, грунты и т.д. Abaqus Unified FEA имеет паспорт соответствия программного обеспечения, выданный НТЦ ЯРБ (РОСТЕХНАДЗОР) с областью применения: обоснование безопасности строительных конструкций применимых для создания АЭС.

Schaeffler Technologies AG & Co. KG

Задача

С развитием ветроэнергетики тенденция к укрупнению ветровых турбин будет диктовать потребность в гораздо более крупногабаритных стендах для испытаний, чем те, что имеются сегодня. Предвидя это, компания Schaeffler решила разработать и построить самый лучший из возможных испытательных стендов для своих заказчиков крупногабаритных подшипников качения.

Решение

Увеличение размеров сопряжено с большими трудностями в проектировании и физике, увеличивая нагрузку на ключевые центральные подшипники ветровой турбины. Abaqus FEA помог компании спроектировать виртуальный прототип, с которым Schaeffler смогла выполнить расчеты напряжений и проверку прочности, чтобы узнать критические условия эксплуатации своего нового огромного испытательного стенда.

Результаты внедрения

Учитывая высокую стоимость строительства, техобслуживания и ремонта ветровых турбин, производители хотят быть уверенными, что проекты новых турбин прошли тщательную проверку и доказали свою пригодность. Работа в Abaqus позволилил Schaeffler доказать, что их испытательный стенд для подшипников надежен, выдерживает любые структурные и внешние нагрузки и может применяться для всех типов крупногабаритных подшипников. Теперь компания может разрабатывать более подробные инструкции по эксплуатации и техобслуживанию готовых турбин, давать своим клиентам более точные рекомендации по оптимальному расположению и строительству ветровых турбин.

Dutch Space

Задача

Одна из последних разработок Dutch Space, поставщика высококачественных подсистем и оборудования для международной космической промышленности, – это тепловая защита Европейского экспериментального летательного аппарата (EXPERT). Для ее проектирования требовалось провести оценку прочностного и теплового состояния конструкций с помощью компьютерного моделирования.

Решение

Для испытания множества физических условий разработчики создали конструкционную и тепловую 3D-модели. Конструкционная модель использовалась для анализа прочности, сопротивления и термомеханических свойств системы теплозащиты при запуске аппарата, аэродинамическом нагреве и нагрузке от воздействия давления. Тепловая модель – для измерения температурных изменений всех частей самого аппарата и установленного на нем оборудования. Для проведения конечных расчетов были применены решения CATIA и Abaqus.

Результаты внедрения

Abaqus позволяет моделировать механизмы и процессы в условиях, приближенных к реальным. По результатам итоговых физических тестов колебания точности моделирования составили от 3% до 5%. Применение SIMULIA позволило сократить расходы и ускорило появление продукта на рынке. Это особенно весомое преимущество в условиях, где бюджеты строго лимитированы, а полномасштабные термомеханические испытания стоят колоссальных денег.

Fe-safe

Решение fe-safe является техническим лидером в области программного обеспечения для анализа усталостных характеристик моделей, рассчитанных методом конечных элементов. Это решение отвечает потребностям пользователей в самых требовательных сферах применения. Оно обеспечивает прямое взаимодействие с основными пакетами приложений расширенного пакета SIMULIA и используется ведущими поставщиками транспортного оборудования, в аэрокосмической и оборонной промышленности, в общем машиностроении, энергетике, в морской и оффшорных отраслях по всему миру для определения запаса усталостной прочности и улучшения конструкций. Решение fe-safe получило широкое распространение благодаря точности своих результатов, скорости исполнения и простоты использования.

Tosca

Сейчас инженеры стремятся разрабатывать инновационные изделия в кратчайшие отведенные сроки. Безопасность, комфорт, производительность, эффективность, прочность и гибкость — вот лишь некоторые из аспектов, которые необходимо учитывать. В качестве ведущих технологий для структурной оптимизации и оптимизации потоков решения Tosca Structure и Tosca Fluid предлагают эффективные улучшения на основе отраслевых стандартов FEA (Abaqus, ANSYS, MSC Nastran) и программного обеспечения CFD (STAR-CCM+ и ANSYS Fluent). Пакет для оптимизации Tosca позволяет инженерам полностью реализовывать все возможные улучшения и при этом максимально эффективно использовать расширенные возможности моделирования. Он создает концепции оптимизированного проектирования для достижения высочайшей производительности, качества и экологической эффективности наряду с сокращением сроков разработки.

Isight

В современных сложных условиях разработки и производства продукции разработчики и инженеры пользуются широким спектром программных средств для проектирования и моделирования своих продуктов. Порою необходимо использовать связанные в единую цепь процессы моделирования, в которых параметры и результаты выполнения одного программного пакета поступают на вход другого пакета. Ручной процесс ввода требуемых данных может снизить эффективность, замедлить разработку продукта и внести ошибки в допущения моделирования.

Пакет содержит передовые решения, призванные улучшить процесс использования возможностей из различных программных пакетов. Решения Isight и SIMULIA Execution Engine (прежде называемый Fiper) используются для объединения многих моделей и приложений из разных предметных областей в поток процессов моделирования, автоматизации их выполнения в распределенных вычислительных ресурсах, изучения полученного пространства проектных решений и определения оптимальных параметров проектирования с учетом необходимых ограничений.

Abaqus/CAE

Позволяет быстро и эффективно создавать и редактировать модели, производить мониторинг выполнения задачи и визуализацию результатов расчета, выполненных в решателях /Standard и /Explicit. Интуитивно понятный интерфейс пре/постпроцессора объединяет все шаги работы с моделью – такие как: подготовка КЭ, управление запуском на расчет, мониторинг задачи и визуализация результатов – в согласованную единую среду моделирования, которая оставаясь простотой в освоении для начинающих пользователей, в тоже время привлекательна для опытных инженеров своей многофункциональностью.

Препроцессор /CAE в работе с моделью поддерживает широко используемые методологии автоматизированного инженерного проектирования, такие как: концепция детали/сборка, параметрическое моделирование, работа со скриптами или в интерактивном режиме, а также (кастомизацию) широкие возможности настройки графического интерфейса пользователя (GUI).

Пользователи могут создавать геометрию непосредственно в пре-процессоре,  импортировать CAD модели для дальнейшего построения сетки или работать с сетками без привязки к исходной CAD геометрии. Ассоциативные интерфейсы для CATIA V5, SolidWorks и Pro/ENGINEER позволяют синхронизировать CAD и CAE сборки, чтобы ускорить процесс внесения модификаций в рабочую модель без потери заданных пользователем параметров расчета.

Возможности пользовательской настройки набора инструментов в Abaqus/CAE предоставляет мощное решение для автоматизации процессов, что позволяет специалистам, в любой момент времени на протяжении всего проекта, обратиться к уже проверенным решениям. /CAE также предлагает обширный набор настроек визуализации, что дает возможность пользователям эффективно проводить анализ результатов расчетов в Abaqus.

Abaqus/Standard

В решателе /Standard реализованы передовые технологии для задач статики и низко-скоростной динамики – класса задач, где высокоточные значения напряжений являются критически важными. К примерам таких задач можно отнести расчет поверхностного давления в уплотнительном соединении, анализ процесса установившегося качения шины или распространения трещины в фюзеляже самолета, изготовленного из композитного материала. В рамках одного расчета в /Standard, вы можете исследовать модель как во временном, так и в частотном диапазоне. Например, инженер может начать с нелинейного расчета усилий возникающих при монтаже крышки двигателя с учетом сложной механики уплотнительного соединения. Следом, может быть реализован шаг анализа по извлечению значений собственных частот предварительно напряженной конструкции крышки, или же может быть исследован в частотной области механический или акустический отклик предварительно напряженной крышки от вызываемых двигателем вибраций. Вся необходимая подготовка моделей для запуска на решение и последующая визуализация результатов расчета для /Standard могут быть реализованы в среде моделирования /CAE.

Результаты в любой временной точке, полученные в ходе расчета /Standard, могут быть использованы как начальные условия для продолжения расчета в /Explicit. Аналогично, расчет, который был запущен в Abaqus/Explicit может быть продолжен в /Standard. Гибкость, обеспечиваемая этой интеграцией, позволяет применять Abaqus/Standard к той области исследования модели, где в силу физики протекающих процессов требуются решения неявным методом – статика, низкоскоростная динамика, или анализ установившегося состояния; при этом как только в модели начинает доминировать высоко-скоростной, сильнонелинейный отклик расчет может быть перенесен в решатель /Explicit, который эффективнее справляется с таким классом задач.

Позволяет производить следующие типы анализа:

• 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 (только линейная)
  • Контактный анализ
  • Акустика – вибрации (только линейная)

Дополнительные модули и интерфейсы:

Abaqus/AMS

• Высокопроизводительный автоматизированный многоуровневый решатель для вычисления собственных форм и частот модели с использованием метода суперэлементов;

Abaqus/Design

• Анализ чувствительности конструкции;

• Чувствительность к изменению конструкционных параметров и материалов;

• Влияние учета нелинейности геометрии;

Abaqus/Aqua

• Окружающая среда:

  • Профиль жидкости;

  • Волновой профиль;

  • Ветряной профиль;

• Нагружение:

  • Сопротивление;

  • Подъемная сила;

  • Инерция;

Interface Products

• Позволяет использовать /Standard совместно с дополнительным программным обеспечением сторонних производителей для проведения исследований в таких областях как: заливка пластмассы в форму под давлением, методом впрыска, динамика системы нескольких тел.

Abaqus/Explicit

Решатель Abaqus основанный на явной схеме интегрирования. Предназначен для моделирования высокоскоростных сильно нелинейных динамических процессов, таких как тестирование ударопрочности электроники, расчет процесса аварийного столкновения автомобилей, анализ баллистического удара. Широкие возможности /Explicit по моделированию сложных контактных взаимодействий, достоверность и вычислительная эффективность при расчете больших моделей с высокой нелинейностью, позволяют эффективно применять решатель также для задач квази-статики, таких как моделирование технологических процессов (формовка, штамповка) или медленное разрушение энергопоглощающих устройств. /Explicit разработан для широкого применения на производстве, поэтому простота в использовании, надежность и эффективность являются его ключевыми компонентами. Необходимая подготовка моделей для запуска на решение и визуализация результатов расчета для Abaqus/Explicit могут быть реализованы в среде моделирования /CAE.

Результаты в любой временной точке полученные в ходе расчета в /Explicit могут быть использованы в качестве начальных условий для продолжения расчета в /Standard. Аналогично, расчет, который был запущен в /Standard может быть продолжен в /Explicit. Гибкость, обеспечиваемая этой интеграцией, позволяет применять /Standard к той области исследования модели, где в силу физики протекающих процессов требуются решения неявным методом – статика, низкоскоростная динамика, или анализ установившегося состояния. При этом как только в модели начинает доминировать высоко-скоростной, нелинейный, неустановившийся отклик расчет может быть перенесен в решатель /Explicit, который эффективнее справляется с таким классом задач.

Позволяет производить следующие типы анализа:

• Кратковременные динамические процессы и квазистатика
• Полностью связанный анализ термопрочности
• Надежное определение общего (автоматического) контакта
• Моделирование взрывного нагружения

Abaqus/CFD

Расширяет возможности вычислительной гидро-газодинамики за счет поддержки пре- и постпроцессинга в /CAE, что в свою очередь, за счет масштабируемого распараллеливания, позволяет решать задачи нелинейного сопряженного теплопереноса и  взаимодействия рабочей среды с конструкцией.

Abaqus/CFD решает следующие типы задач по несжимаемым потокам:

• Ламинарные и турбулентные потоки: внешние и внутренние потоки в стационарном или переходном режимах, широкий диапазон числа Рейнольдса и задачи со сложной геометрией. К задачам данного типа относятся потоки, продуцированные различными силами тела, распространяющимися в пространстве;

• Конвективный теплообмен: задачи, включающие в себя теплоперенос и требующие использования уравнения сохранения энергии, что также может включать восходящие потоки (т.е. естественная конвекция). К задачам данного типа относится турбулентная теплопередача для широкого диапазона чисел Прандтля;

• Деформируемая сетка: /CFD позволяет проводить расчеты деформируемой сетки используя значения произвольного Лангранжа-Эйлерова поведения (ALE) для уравнений движения, теплопереноса и турбулентного переноса. Задачи деформируемых сеток могут включать заданные граничные движения, что продуцирует проблемы, связанные с потоком жидкости или FSI, где граничные движения сравнительно не зависят от потока

Abaqus/Multiphysics

Программный пакет SIMULIA Abaqus обладает значительными возможностями для решения задач мультифизики /многоаспектной физики (русский термин «многоаспектная», но в современных источниках уже встречается довольно часто иностранный «мультифизика»). Возможности решения междисциплинарных задач разрабатываются на протяжении многих лет и полностью интегрированы в функционал программного комплекса Abaqus. Надежные технологии и широкий функционал Abaqus для задач многоаспектной физики широко применяются как в научно-исследовательских проектах, так и для разработок в промышленности.

Полная интеграция технологий решения задач многоаспектной физики, в среде моделирования Abaqus, предусматривалась с самого начала разработки программного пакета. Начиная с Abaqus V2 (1979 год), в Abaqus/Aqua реализованы возможности моделирования гидродинамической волновой нагрузки на подвижные конструкции для подводных трубопроводов. По прошествии времени, возможности в области решения многодисциплинарных задач были значительно расширены, например, был добавлен функционал для реализации взаимодействия конструкции с жидкостью, тепловыми и электромагнитными полями.

Преимуществом Abaqus Multiphysics  для инженеров прочнистов, использующих пакет Abaqus, является удобство работы с хорошо знакомым интерфейсом и простота настройки модели для решения сложных задач многоаспектной физики. Используя одну и туже расчетную модель, библиотеку элементов, базу данных по материалам и историю нагружения, исследование отклика конструкция в Abaqus FEA может быть легко расширено для включения дополнительных физических взаимодействий. При этом не требуется подключение дополнительных инструментов/программных пакетов, интерфейсов или методологий моделирования.

CZone for Abaqus

CZone для Abaqus – это новая надстройка к Abaqus/Explicit, которая обеспечивает доступ к современной методологии моделирования разрушения. Основанная на технологии CZone от Engenuity Ltd. и ориентированная на проектирование композитных компонентов и узлов в автомобильной и аэрокосмической отраслях, CZone для Abaqus предусматривает включение характеристик раздавливания материала в моделирование FEA композитных конструкций, подвергающихся ударам.

Технология CZone обеспечивает прямую реализацию создания силы и разрушения элемента на основе раздавливания в определенных «зонах раздавливания», обычно расположенных на передних краях конструкции в непосредственном контакте с ударным элементом. CZone для моделирования Abaqus определяет степень раздавливания материала и других видов разрушения композита, энергию, поглощаемую в зоне раздавливания, и силы, возникающие при раздавливании материала. Поведение композитной конструкции за пределами зоны раздавливания моделируется с использованием существующих возможностей Abaqus для учета возможных расслоений, повреждений, разрушения и коробления.

Используя результаты CZone для Abaqus в качестве руководства, предлагаемую конструкцию можно изменить, чтобы оптимизировать размещение, толщину, конструкцию и геометрию раздавливающих конструкций, чтобы максимизировать их способность поглощать энергию.

Composites Modeler

Composites Modeler для Abaqus/CAE дополняет и расширяет мощные функции моделирования слоев в Abaqus/CAE, предоставляя проверенные возможности моделирования волокон и расширенное построение моделей – все это легко интегрируется в Abaqus/CAE.

Composites Modeler для Abaqus / CAE напрямую передает точные значения углов волокон и толщины слоев в модели Abaqus для обеспечения беспрецедентной точности и позволяет быстро просматривать и модифицировать модель композитов для быстрого улучшения конструкции. Продукт также генерирует производственные данные, чтобы гарантировать, что анализируемая модель соответствует окончательной структуре, и обеспечивает прямую интеграцию с Layup Pipeline Simulayt для беспрепятственного взаимодействия в рамках всего предприятия.

Преимущества Composites Modeler для Abaqus/CAE

• Предотвращает спецификацию слоев и структур, которые невозможно изготовить, избегая дорогостоящих ошибок.
• Повышает точность модели и сокращает время настройки, что позволяет быстро улучшить дизайн.
• Обеспечивает бесшовную интеграцию анализа, проектирования и производства в масштабах всего предприятия для повышения эффективности разработки.

CAD Associative Interfaces

Ассоциативные интерфейсы позволяют переносить геометрию из системы CAD в Abaqus/CAE. Эти мощные дополнительные продукты позволяют отправлять выбранные компоненты или всю сборку из системы CAD в Abaqus/CAE одним щелчком мыши. Вы можете изменить свою модель в поддерживаемых системах САПР и использовать ассоциативный импорт для быстрого обновления модели в Abaqus/CAE без потери каких-либо функций анализа, назначенных модели. Связь между приложениями обеспечивается подключаемым модулем для системы CAD и устанавливается с помощью набора инструментов CAD Connection в Abaqus/CAE.