Program ABAQUS firmy Dassault Systemes (www.simulia.com) jest jednym z najlepszych dostępnych na rynku programów wykonujących obliczenia w metodzie elementów skończonych. ABAQUS umożliwia analizowanie bardzo złożonych nieliniowych problemów z zakresu mechaniki ciała stałego i prze¬pływów ciepła. W przypadku zadań z zakresu mechaniki płynów ABAQUS dobrze współpracuje ze specjalistycznym programem FLUENT. Twórcy programu ABAQUS reklamują go jako oprogramowanie umożliwiające symu¬lację pracy złożonych mechanizmów, symulację procesów wytwarzania produktów, zrozumienie właściwości nowych materiałów bądź tworzenie nowych metod projektowania. Jako przykład zaawansowanego zastosowania progra¬mu ABAQUS można podać modelowanie zderzenia pojazdu samochodowego z przeszkodą, tzw. crash-test (rys. 1.). Koszty tego typu symulacji są niewspółmiernie niższe od kosztów przeprowadzenia rzeczywistych badań eksperymen¬talnych. Firmy motoryzacyjne na etapie projektowania nowych modeli samochodów przeprowadzają całą serię wirtualnych zderzeń, ograniczając się do wykonania jedynie kilku rzeczywistych testów (z oprogramowania ABAQUS korzysta m.in. firma BMW).
Niniejszy skrypt zawiera zestaw ćwiczeń pozwalających na zapoznanie się z obsługą programu ABAQUS. Skrypt był pisany z myślą o studentach Wydziału Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej, uczęszczających na zajęcia laboratoryjne z metody elementów skończonych. Jednakże może on być również pomocny dla osób chcących nauczyć się korzystania z programu ABAQUS lub dla osób, które, pracując z innymi programami MES, poszukują rozwiązań konkretnych problemów inżynierskich, tematycznie zbliżonych do ćwiczeń zamieszczonych w tym opracowaniu.
Należy pamiętać o tym, że rozwiązania otrzymywane w metodzie elementów skończonych mają zawsze charakter przybliżony (poza prostymi zagadnieniami dotyczącymi zastosowania prętów i belek). Obliczane przemieszczenia, odkształcenia i co najważniejsze - naprężenia mają zaniżone wartości, co w efekcie nieumiejętnego posługiwania się programem MES na etapie projek¬towania części maszyn i urządzeń może prowadzić do niebezpieczeństw i zagrożeń podczas ich eksploatacji. W parze z umiejętnością obsługi interfejsu graficznego programu MES musi iść wiedza dotycząca podstaw teoretycznych metody. Spośród książek o tej tematyce wydanych w języku polskim godna polecenia jest praca Gustawa Rakowskiego i Zbigniewa Kacprzyka Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji. Do książki dołączona jest płytka instala¬cyjna z programem ABAQUS Student Edition, stanowiącym ograniczoną wersję komercyjnego programu ABAQUS. Większość przykładów z niniejszego skryptu można zamodelować i przeliczyć w tej wersji programu.
Ćwiczenia zamieszczone w niniejszym skrypcie dobrane były w taki sposób, aby zaprezentować możliwie wiele opcji programu ABAQUS. Zakłada się, że Czytelnik posiada podstawową wiedzę dotyczącą pracy z programem. Zamieszczone przykłady były przygotowane w wersji 6.8 programu. W przypadku pracy z programem wcześniejszej wersji należy liczyć się z pewnymi różnicami w odniesieniu do tekstu skryptu. Jako uzupełnienie zagadnień ze skryptu zaleca się przeanalizowanie przykładów z podręcznika Getting Started dołączonego do programu. Nazwa podręcznika jest nieco myląca, ponieważ przykłady z Getting Started są w większości skomplikowane. Uczą one prawidłowej pracy z programem oraz właściwego modelowania złożonych zadań. Dodatkowo pokazują, jak diagnozować problemy, jakie mogą się pojawić w trakcie rozwiązywania nieli¬niowych zadań MES.


SPIS TREŚCI
Wstęp
1.    Płaska kratownica
2.    Płaska rama z przegubem
3.    Płaska tarcza z otworami równomiernie rozciągana
4.    Płaska wyżłobiona płyta obciążona ciśnieniem
5.    Importowanie geometrii utworzonej w zewnętrznych programach CAD
6.    Tarcza wirująca stałej grubości
7.    Kontakt walca z płaską płytką
8.    Połączenie śrubowe pokrywy z kołnierzem
9.    Modelowanie zadania crash test na przykładzie zderzenia dwóch rur
10.    Analiza dynamiczna użebrowanej płyty obciążonej wybuchem
11.    Utrata stateczności wygiętej rury poddanej działaniu obciążeń ściskających i zginających
12.    Stacjonarny przepływ ciepła w pręcie
13.    Niestacjonarny przepływ ciepła w płycie grzewczej żelazka
14.    Naprężenia cieplne w hamulcu tarczowym
15.    Wskazówki dotyczące samodzielnego studiowania dokumentacji programu ABAQUS
Zalecana literatura