نرم افزار های مهندسی

نرم‌افزارهای رشته مهندسی مکانیک شاخه CAD و CAE

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

 

نرم‌افزارهای رشته مکانیک شاخه CAE, CAD و CAM

دنیای امروز دنیای گستردهٔ نرم‌افزارهاست دنیایی که مبتنی بر سرعت محاسبات می‌باشد و برای این هدف استفاده از نرم‌افزارها بهترین گزینه می‌باشد.

برای آشنایی با نرم‌افزارهای مکانیکی لازم است که ابتدا با شاخه‌های کلی نرم‌افزاری آشنا شویم.

 

طراحی به کمک رایانه (CAD)

معنای لغوی Computer Aided Designطراحی به کمک رایانه است. واژه CADیعنی ابتدایی‌ترین مرحله برای ساخت یک قطعه و معرفی آن به یک رایانه است که این کار توسط یک اپراتور (کاربر) صورت می‌گیرد که با طراحی سه بعدی توسط نرم‌افزاری خاص خود انجام می‌شود یا حتی توسط اسکن سه بعدی اجسام صورت می‌گیرد. اگر قطعه پیچیده باشد هر قسمت آن را جداگانه طراحی کرده و سپس اسمبل می‌کنند.

 

مهندسی به کمک رایانه (CAE)

معنای لغوی Computer Aided Engineering مهندسی به کمک رایانه است. واژهCAE به این معنی است که تحلیل‌های استاتیکی، دینامیکی و حرارتی روی قطعات شبیه‌سازی شده در رایانه انجام می‌گیرد. در این مرحله توزیع تنش، تغییر مکان و در مواردی دما در حین عملکرد قطعه و مجموعه بدست می‌آید.

 

ساخت به کمک رایانه (CAM)

معنای لغوی Computer Aided Manufacturingساخت به کمک رایانه است. واژهCAM  مرحله‌ای است که در آن روش ساخت مورد بررسی قرار می‌گیرد و توسط نرم‌افزارهای خاص کدهایی به نام جی کد G code به دستگاه می‌فهماند که چه مراحلی را برای ماشین‌کاری باید طی کند که شامل مراحل خشن کاری و اتمام کار(Finishing) است و توسط راهبردی های به خصوص صورت می‌گیرد.

 

نرم‌افزار CATIA

نرم‌افزار کتیا CATIA اولین بار در سال ۱۹۷۷ توسط هواپیمایی فرانسه (Avions Marcel Dassault) برای ارتقا دادن هواپیمای جنگنده میراژ و سپس در هوافضا، خودرو سازی و کشتی سازی تحت عنوان CATI (Conception Assistée Tridimensionnelle Interactive) مورد استفاده قرار گرفت. در سال ۱۹۸۱ به CATIA تغییر نام داد. در سال ۱۹۸۴ شرکت بوئینگ تصمیم به استفاده از CATIA V3 به عنوان نرم‌افزار اصلی خود گرفت و بدین ترتیب بزرگترین مصرف‌کنندهٔ این نرم‌افزار نامیده شد؛ و در سال ۱۹۹۰ شرکت کشتی‌سازی آمریکا برای طراحی ناو جنگی از این نرم‌افزار استفاده کرد. در سال ۱۹۹۸ نسخه ۵ به بازار ارائه شد که توسط UNIX و Windows NT و Windows XP تا سال ۲۰۰۱ پشتیبانی شد و به همین ترتیب در سال‌های ۲۰۰۸ و۲۰۱۰ و ۲۰۱۲ نسخه‌های بعدی و پیشرفته تر این نرم‌افزار ارائه گردید.

نرم‌افزار SOLIDWORKS

نرم‌افزار سه بعدی کامل است که به منظور طراحی، شبیه‌سازی و گردآوری اطلاعات طراحی شده‌است. امکانات این محصول این شرایط را ایجاد می‌کند تا قطعه هرچه راحت‌تر و سریعتر طراحی شود و با همکاری قسمت‌های مختلف با سرعت و دقت محصولی مقرون به صرفه ارائه گردد. یکی از نرم‌افزارهای مطرح که تقریباً به تمامی نیازهای یک مهندس طراح جامهٔ عمل پوشانده است. سالید ورکز ساخت شرکتی به همین نام است که البته چند سالی است که زیر مجموعه Dassault System ,سازنده CATIA قرار گرفته‌است. این نرم‌افزار شامل سه بخش اساسی و مهم است که هر یک وظیفه خاص به خود را دارا می‌باشد این بخش‌ها عبارتند از:

  1. part برای ایجاد قطعه
  2. surface :جهت ایجاد صفحات فلزی
  3. shell and #loft: جهت ایجاد سنبه و


ماتریس و طراحی قالبهای مختلف

 

نرم‌افزارهای مهندسی به کمک رایانه (CAE)

نرم‌افزار ABAQUS

در سال ۱۹۷۲ میلادی شخصی به نام David Hibitt، پایان‌نامه دکترای خود را تحت عنوان مکانیک محاسباتی بر پایهٔ روش اجزای محدود در دانشگاه Brown ارائه کرد. در سال ۱۹۷۷ دکتر Hibitt پس از آنکه مدت‌ها در شرکت تحلیل و پژوهش ئMark مشغول به کار بود، این شرکت را ترک کرد و نرم‌افزارABAQUS را پایه‌گذاری نمود. در سال ۱۹۷۸، 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، سازندهٔ رآکتورهای هسته‌ای در ایالت Westinghouse بود. قدرت ABAQUS در تحلیل‌های هم‌زمان وابسته به دما، پلاستیسیته و تماس، باعث استفاده از این نرم‌افزار در صنعت هسته‌ای شده بود.

یکی دیگر از کاربردهای اولیهٔ این نرم‌افزار در مدلسازی اسکله‌های نفتی تحت بار موج دریا بود. همچنین شرکت‌های بزرگ اتومبیل‌سازی برای طراحی‌های پیشرفتهٔ خود به ABAQUS روی آوردند

پس از طی سال‌ها، شرکت HKS، نرم‌افزار اصلی اجزای محدود خود را تحت عنوان ABAQUS\Standard تکمیل کرد. در سال ۱۹۹۱، ABAQUS\CAE برای انجام عملیّات پیش پردازش و پس پردازش تکمیل شده و به بازار عرضه شد.

 

نرم‌افزار ANSYS

اولین بار در سال ۱۹۷۰ 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 نرم‌افزارهای تحلیل المان محدود برای ساختارهای فیزیکی که توانایی شبیه‌سازی استاتیکی، دینامیکی و انتقال گرما بود. در سال ۱۹۹۴ شرکت این شرکت به TA Associates فروخته شد و از آن پس این نرم‌افزار نحت عنوان انسیس (ANSYS) به بازار عرضه شد.

توانمندی‌های نرم‌افزار انسیس

توانمندی‌های مدل‌سازی مربوط به تحلیل گر ANSYS عبارتند از:

  • جریان‌های دو بعدی، سه بعدی، دو بعدی axisymmetric، دو بعدی axisymmetric همراه با چرخش
  • مش‌های مربعی، مثلثی، آجری (هگزاهدرال)، چهار ضلعی، گوه‌ای، هرمی، چند وجهی، ترکیبی
  • جریانات پایدار یا ناپایدار
  • جریانات قابل تراکم و غیرقابل تراکم، شامل تمامی رژیم‌های (بازه‌های) 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

 

نرم‌افزار ADAMS

یکی از قوی‌ترین (و شاید بی رقیب‌ترین) نرم‌افزارهای موجود در صنعت و حتی در مراکز تحقیقی، نرم‌افزار MSC Adams است. این نرم‌افزار حدود ۲۵ سال پیش توسط جمعی از نخبگان دانشگاه میشیگان به نگارش درآمد 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 طرح‌های سیستم‌های مکانیکی قبل از رسیدن به پیش ساخت فیزیکی یاری می‌کند. با بهره‌گیری از بخش‌های مختلف در نظر گرفته شده در این نرم‌افزار، می‌توان با شبه‌سازی حرکتی سیستم مکانیکی، تست سینماتیکی سیستم، اندازه‌گیری نیروهای وارد بر اتصلات، Clearanceها و برخوردها، اندازه موتور و عملگر و…، عمر قطعه در چرخهٔ کاری را تعیین نمود؛ و مکان دهی قطعات را به صورت بسیار دقیقی انجام داد.

همچنین بررسی کنترلی و ارتعاش سیستم‌ها و امکان انجام تست‌ها برای قطعات قابل انعطاف از امکانات منحصربه‌فرد گنجانده شده در این مجموعه است.

بخش‌های مختلف برنامه ADAMS

  • بخش اصلی یا مرکزی نرم‌افزار
    • Adams/view
    • Adams/Solver
    • Adams/Post-processor
  • بخش فرعی موضوعی
  • بخش مختص صنعت

یکی از قابلیت‌های اصلی نرم‌افزار قسمت رابط برای تبدیل فرمت فایل نرم‌افزار به فرمت فایل نرم‌افزارهای دیگر مثل کتیا، انسیس، متلب و… می‌باشد.

 

نرم‌افزارهای GAMBIT & FLUENT
برچسب ها :

0 دیدگاه

افزودن دیدگاه


مقالات اخیر گروه