آشنایی با برخی از نرم‌ افزارهای رشته مکانیک

آشنایی با برخی از نرم‌ افزارهای رشته مکانیک

امروزه رشته مهندسی مکانیک ارتباط تنگاتنگی با نرم افزارهای مهندسی مکانیک دارد. با کمک این نرم افزارها، مهندسان مکانیک میتوانند محاسبات و شبیه سازی های پیچیده را به سرعت انجام دهند. همچنین در صورت نیاز به تغییر یک طرح، این کار با کمک نرم افزارهای مکانیک به سرعت قابل انجام است.

♦️نرم افزار CATIA

نرم‌افزار کتیا (CATIA) اولین بار در سال 1977 توسط هواپیمایی فرانسه (Avions Marcel Dassault) برای ارتقا دادن هواپیمای جنگنده میراژ مورد استفاده قرار گرفت. سپس در هوافضا، خودرو سازی، و کشتی سازی، تحت عنوان Conception Assistée Tridimensionnelle Interactive استفاده شد. این نرم افزار در سال 1981 به CATIA تغییر نام داد و امروزه یکی از معروف ترین نرم افزارهای رشته های مختلف مهندسی مکانیک است.
در سال 1984 شرکت بویینگ تصمیم گرفت از CATIA V3 به عنوان نرم‌افزار اصلی مکانیک استفاده کند. و بدین ترتیب بزرگترین مصرف کننده 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 نرم افزار کتیا به بازار ارائه 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

یک نرم‌افزار سه بعدی سازی کامل است که به منظور طراحی، شبیه سازی و گردآوری اطلاعات طراحی شده است. امکانات این نرم افزار به مهندسان مکانیک کمک می کند تا قطعات هرچه راحت تر و سریعتر طراحی شوند. و با همکاری قسمت های مختلف با سرعت و دقت، محصولی مقرون به صرفه تولید گردد. سالیدورکز یکی از نرم‌افزار های مطرح رشته مکانیک است که تقریبا به تمامی نیازهای یک مهندس طراح جامه عمل پوشانده است. نرم افزار سالیدورکز (SolidWorks) تولید شرکتی به همین نام است که البته چند سالی است که زیر مجموعه شرکت Dassault System (سازنده CATIA) قرار گرفته است.

این نرم‌افزار شامل سه بخش اساسی و مهم است که هر یک وظیفه جداگانه ای دارند. این بخشها عبارتند از:

 Part برای ایجاد قطعه

Assembly برای مونتاژ قطعات ایجاد شده

Drawing برای ایجاد نقشه 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 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 ، دکتر Hibitt به همراه دو شریک خود به نام های Karlsson و Sorensen شرکتی به نام HKS را تأسیس کردند که اولین ویرایش ABAQUS را منتشر کرد.

اولین مشتری آنها، شرکت Westinghouse Hanford (سازنده رآکتورهای هسته ای) بود. قدرت نرم افزار 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 این نرم‌افزار، در مدلسازی اسکله های نفتی دریا بود. همچنین شرکت های بزرگ اتومبیل سازی برای طراحی های پیشرفته خود به ABAQUS روی آوردند.

پس از طی سال ها، شرکت HKS نرم‌افزار اصلی اجزای محدود خود را تحت عنوان ABAQUS Standard تکمیل کرد. در سال 1991 نیز نرم افزار ABAQUS CAE توسط همین شرکت برای انجام عملیّات پیش پردازش و پس پردازش به بازار عرضه شد.

 
♦️نرم افزار ANSYS

این نرم افزار اولین بار در سال 1970 توسط دکتر John A. Swanson به عنوان سیستم آنالیز سواسون (Swanson Analysis Systems, Inc. SASI) یا به اختصار SASI ارائه شد. هدف موقت این سامانه، پیشرفت نرم‌افزار های تحلیل المان محدود برای ساختارهای فیزیکی بود که که توانایی شبیه سازی استاتیکی، دینامیکی و انتقال گرما را داشته باشد. در سال 1994 این شرکت به TA Associates فروخته شد و از آن پس این نرم‌افزار نحت عنوان انسیس (ANSYS) به بازار عرضه شد.

 توانایی های مدل سازی ANSYS عبارتند از:
- جریان های دو بعدی، سه بعدی، دو بعدی axisymmetric، دو بعدی axisymmetric همراه با چرخش

- مش های مربعی، مثلثی، آجری (هگزا هدرال)، چهار ضلعی، هرمی، چند وجهی، ترکیبی

- جریانات پایدار یا ناپایدار

 - جریانات قابل تراکم و غیر قابل تراکم، شامل تمامی 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