در این مقاله به بررسی ۱۰ ویژگی برتر نرم افزار ANSYS Workbench که برخی از آنها تاثیر زیادی بر بهره وری کاربر از نرم افزار دارند، می پردازیم.

مهم ترین ویژگی های این محیط که باید به آنها اشاره کرد به ترتیب افزایش اهمیت عبارتند از:

۱) محیط پروژه

محیط WB Project شاید مهم ترین ویژگی این نرم افزار باشد. این محیط درک شبیه سازی‌هایی که توسط نرم افزار انجام می شود را برای ما ساده تر کرده است و همچنین به کمک این محیط استفاده دوباره و تکرار پروژه ها آسان تر شده است.

۲) زیر ساختار (Infrastructure) محیط Workbench

کارهای زیادی در مورد زیرساخت های Workbench انجام شده است این در حالی است که بسیاری از کارهای انجام شده برای ایجاد آن عمدتا به کاربر قابل مشاهده نیست. به عنوان مثال ما در صفحه پروژه رابط EngineeringData را ببینیم اما نمی توانیم ببینم که نرم افزار چگونه به CFX اجازه می دهد سرعت انجام محاسبات را بالا ببرد و یا یک پارامتر را از ۴ پیش پردازنده و پس پردازنده مختلف مدیریت می کند.

فرض کنید شما یک مدل سه بعدی پارامتریک ساخته اید، برای مدیریت آن می توانید همان مدل را بارها و بارها تکرار کنید و یا از یک مدل پارامتریک استفاده کنید.

 ۳) ابزار رفع عیب(Repair) در DesignModeler

یکی از امکانات محیط DesignModeler که در صرفه جویی در زمان انجام فرآیند تحلیل به کاربران کمک زیادی می کند ابزار Repair است. نسخه­ های قدیمی DM همواره یکی سری ابزار برای ساده سازی و تعمیر هندسه­ های مشکل­ دار داشته است ولی هرگز مجموعه کامل از ابزارهای که کاربران انتظار داشته اند نبوده است. برای شروع معرفی با دو ابزار اتوماتیک شروع می کنیم. اولی ابزار Connect می­باشد که حفره های کوچک را پر می کند و دیگری ابزار Merge می باشد که سطوح یا لبه ها را با هم ادغام می کند و واحد های جدیدی ایجاد می ­کند. اولی در تعمیر هندسه نا منظم و دومی در خلاص شدن از لبه های مزاحم بسیار مفید است.

همچنین باید اشاره کرد که این محیط دارای یک مجموعه کامل از ابزارهای نیمه اتوماتیک می باشد که به کاربر اجازه می دهد بر اساس نوع مشکل به شناسایی اجزا که نیاز به تعمیر بپردازد.

که این گزینه ها ابزار Repair شامل:

edges، seams، holes، sharp angles، slivers، spikes و faces می باشد.

برای هر نوع تعمیر، معمولا چندین روش وجود دارد که باید به تناسب نیازهای هندسه خود، نوع و روش آن را انتخاب کرد.

۴) مسیرها(Paths) در پس پردازش

یکی از امکانات جدید این محیط که از آن برای بررسی بهتر مدل استفاده می شود، “مسیرها” می­باشند. استفاده از آن در دو مرحله انجام می شود:

1. ۱)ابتدا باید مسیر تعریف شود.
2. ۲)scope نتیجه مورد نظر خود را بر روی آن مسیر قرار می دهیم.

شما می توانید مسیر را به سه طریق ایجاد کنید:

1. ۱)انتخاب یا مشخص کردن دو نقطه در فضا
2. ۲)استفاده از محور x دستگاه مختصات
3. ۳)استفاده از یک لبه از هندسه موجود

نتایج بر روی هر مسیر می تواند به شکل نمودار و جدول باشد، همچنین جدول را می توان به صورت یک فایل متنی از نرم افزار استخراج کرد.

۵) ایجاد نتایج User Defined

یکی از مسائلی که کاربران Workbench از آن شکایت می کنند این است که بسیاری از نتایجی که حلگر ANSYS محاسبه می کند در این محیط در دسترس نیست. از R12 به بعد کاربران می توانند به همه اطلاعات فایل RST از طریق User Defined Results دسترسی پیدا کنند.

این کار در مقایسه با Etables و SMISC / NMISC که کاربران APDL استفاده می­ کنند، بسیار ساده­ تر می­باشد.

برای این کار شما باید روی شاخه Solution از درخت مدل کلیک کنید و سپس زبانه Worksheet را انتخاب کنید.

این کار یک جدول از تمام نتایجی که برای حل شما معتبر می­باشد­ را به ارمغان می آورد.

۶) ANSYS Explicit Dynamics

این قابلیت انسیس بیش از یک قابلیت جدید می باشد بلکه در واقع باید یک حل جدید در محیط Workbench می باشد. Explicit Dynamics یک حلگر دینامیک سازه ای صریح در Workbench می باشد که شمایلی شبیه محیط Mechanical دارد، اما به جای حلگر APDL از حلگر AUTODYN استفاده می کند. به بیان دیگر می­توان گفت این محیط، توانایی فوق العاده ای برای حل مسائل ضربه، شوک سقوط، مهار (Containment) و تغییر شکل های بزرگ می دهد که شما به طور معمول برای حل آنها به LS-DYNA یا AUTODYN نیاز دارید. همچنین Workbench این قابلیت را دارد که با نرم افزار های CAD رابطه دو سویه ایجاد کند تا این گونه تحلیل­ ها را ساده­ تر انجام داد. 

۷) Remote Point

اگر شما مدتی است که در محیط Workbench کار می کنید و حال به سراغ Mechanical APDL رفته اید متوجه می شوید که یک قابلیت را از دست داده اید که آن توانایی تعریف یک بار از راه دور است. این قابلیت، بار را از یک نقطه در فضا به یک سطح، لبه و یا نقطه از هندسه اعمال می کند. همانطور که می توانید تصور کنید، APDL می تواند برای انجام این کار بسیار پیچیده باشد. در Workbench این قابلیت به گونه ای گسترش یافته که به شما اجازه ایجاد نقاط از راه دور در فضا و پس از آن اعمال نیروهای متعدد و یا قید گذاری (constraint) به آن نقطه را می­دهد. مهمتر از همه، شما می توانید یک دستور (command snippet) به نقطه وصل کنید و از نودهای مربوط به آن در ماکرو APDL استفاده کنید. این ویژگی به کاربر قدرت و انعطاف پذیری قابل توجهی برای ایجاد یک گره در فضا و سپس اضافه کردن المانها، بارها، قیدها یا معادلات قیدی فراتر از آنچه که Workbench در حال حاضر پشتیبانی می کند، می دهد.

اگر چه این ویژگی ها خیلی خاص به نظر نمی رسد، ولی از آن جهت در لیست ما قرار گرفته است که که یک راه سریع و آسان برای اعمال بارهای پیچیده بر مدل بدون برنامه نویسی یا ایجاد هندسه مجازی می­باشد. توصیه می کنیم برای یک بار مدل خود را در محیط Mechanical APDL مورد بررسی قرار دهید تا ببینید که شرایط مرزی چگونه به مدل اعمال می شوند.

۸) قابلیت‌های بیشتر تیر و پوسته در ANSYS Mechanical

از مهم ترین قابلیت های این بخش می توان به افست سطح مقاطع برای تیرها و پوسته اشاره کرد.

این کار به شما این اجازه را می دهد تا از نظر مدل سازی افست کردن یک خط را کنترل کنید.

همچنین شما می توانید سطح مقطع تیر را خودتان طراحی کنید.

یکی دیگر از پیشرفت های چشمگیر تیرها، بهبود در نحوه ایجاد و تنظیم مش بندی است.

اگر جهت گیری المانها متفاوت باشد شما element type های متفاوتی خواهید داشت.

بنابراین محیط Workbench می تواند برخی مشکلات رایج کاربران برای ایجاد تیر را برطرف کند.

در حال حاضر پس پردازش تیرها به کمک پروبهای جدید، آسانتر می باشد.

این امر بخصوص زمانی مفید است که شما برای اتصال هندسه از تیر استفاده کنید.

آخرین نکته قابل توجه، توانایی گرفتن چرخش نودهای تیر و پوسته به کمک سیستم مختصاتی است که کاربر به آن اختصاص داده است.

۹) Multizone Meshing

این قابلیت هندسه ­های پیچیده را به هندسه­ های sweepable تبدیل می کند و آنها را مش مکعبی (hex) می زند. این قابلیت فقط بر هندسه­ هایی که به آسانی تقسیم به چند block شوند، امکان پذیر است. نکته جالب درباره این قابلیت آن است که اگر نرم افزار با دستورات پیش فرض نتواند هندسه مورد نظر را مش بزند، کاربر می تواند به کمک بعضی قابلیت ها نظیر انتخاب منبع و سطوح هدف و یا انتخاب حالت مش چهاروجهی (tet) برای جاهایی که مش مکعبی (hex) امکان پذیر نیست، این کار را انجام دهد.

۱۰) افزایش قابلیت­‌های مش در FE Modeler

با انتشار هر نسخه جدیدی از Workbench، تکنولوژی مش این محیط، پیشرفت بیشتری می یابد.

باید اشاره کرد که مفاهیم مش بندی در نرم افزار ساده هستند و می توان در پنج مورد زیر آنها را خلاصه کرد:

۱)خواندن یک مش

۲)پیدا کردن صفحات بیرونی و تقسیم آنها به سطوح کوچک تر

۳)وارد کردن هندسه CAD

۴)تصویر کردن نود های مختلف بر روی صفحات هندسه جدید

۵)هموار کردن مش (smooth the mesh)

مواردی که گفته شد به نظر آسان می آیند ولی تبدیل کردن آنها به یک برنامه بسیار مشکل است.

در این نرم افزار ابزار مناسبی برای مش زدن سریع هندسه وارد شده، وجود دارد.

برای مشاهده توانایی­های این نرم افزار می­توان مش بندی دو هندسه متفاوت (شکل بالا) را بدون تغییر بیش از حد در مش آنها، را با هم مقایسه کرد.

همچنین دارای قابلیت هایی در زمینه تبدیل، چرخش و یا افست صفحات و لبه ها است.

مرجع:

www.padtinc.com