توضیحات محصول
اپنسیس یک نرم‌افزار با ساختار شئ‌گرای اجزای محدود است. به عبارت دیگر کاربران توسط نوشتن کد برنامه‌نویسی مدل دلخواه خود را ایجاد و مورد آنالیز قرار می دهند، کاربران این نرم‌افزارعمدتاً جزو جامعه تحقیقاتی و معمولا پژوهشگر هستند. از مشخصه های اصلی این نرم‌افزار قابل تغییر بودن مولفه‌های ( ساختارهای متنوع برنامه‌نویسی) آن و توانایی به روز نمودن کتابخانه مقاطع و مصالح آن و قرار‌گیری مولفه‌های جدید در ساختار آن می‌باشد.
منطق عملکرد آن بر پایه ی روش اجزاء محدود می‌باشد. این نرم‌افزار در سال ۱۹۹۸ توسط موسسه PEER گسترش پیدا نموده است. محیط این نرم‌افزارشبیه به نرم‌افزار های برنامه‌نویسی می‌باشد و به زبان C++، C و Fortran نوشته شده است.
کاربردها و مزایای نرم‌افزار اپنسیس
یک نرم‌افزار کدباز برای مدلسازی و تحلیل مهندسی سازه، زلزله و ژئوتکنیک می‌باشد. بنابراین به‌راحتی می‌توان در مقالات معتبر جهانی بدون نیاز به پرداخت هزینه از آن استفاده نمود.
علاوه بر بارهای ناشی از زلزله بارهایی نظیر باد، آتش و موج ها بر روی انواع سازه ها را می‌توان با آن مدلسازی نمود.
- دسترسی به آن کاملا رایگان می‌باشد.
- حجم پایین فایل‌های خروجی.
- زمان تحلیل بسیار سریع.
- امکان به اشتراک‌گذاری و استفاده سریع کاربران از کدهای جدید نوشته شده توسط محققین دیگر که توسط تارنمای اصلی حامی این نرم‌افزار ارائه و به روز می شود.
معایب نرم‌افزار اپنسیس
- گرافیک پایین این نرم‌افزار (البته در حال حاضر)
- عدم توانایی در نمایش دادن کانتورها (البته در حال حاضر)
آشنایی بیشتر با اپنسیس و مقایسه با سایر نرم‌افزارهای اجزای محدود
با توجه به نیاز پروژه دو دیدگاه متفاوت جهت تحلیل سازه وجود دارد: ۱- تحلیل با دیدگاه کوچک‌مقیاس ۲- تحلیل با دیدگاه بزرگ‌مقیاس. در تحلیل کوچک‌مقیاس رفتار تک تک عناصر سازه به صورت مجزا و با جزئیات آن ها مورد بررسی قرار می گیرند در حالی که در تحلیل بزرگ‌مقیاس رفتار کلی سازه هدف نهایی می‌باشد. با توجه به مطالب فوق‌الذکر در صورتی که دیدگاه کوچک‌مقیاس مد نظر مدلسازی باشد می‌توان از نرم‌افزارهای اجزاء محدودی مانند ANSYS، ABAQUS و غیره که به نسبت در مهندسی سازه و زلزله مرسوم می باشند استفاده نمود اگر چه این نرم‌افزارها توانایی مدلسازی بزرگ‌مقیاس را نیز دارا می باشند. با توجه به دیدگاه غالب این نرم‌افزارها مبنی بر مدلسازی کوچک
مقیاس مزایا و معایبی برای هرکدام می‌توان برشمرد که مختصرا به آن اشاره می گردد. اگرچه محیط نرم‌افزار ABAQUS به نسبت نرم‌افزار ANSYS بسیار کاربر پسند تر می‌باشد، ولی هنوز نتوانسته همچون نرم‌افزار ANSYS توجه صنعت‌گران را به خود جلب نماید. یکی از دلایل این امر قدرتمند تر بودن حل گر نرم‌افزار ANSYS نسبت به نرم‌افزار ABAQUS به خصوص در تحلیل های ضمنی می‌باشد.با این وجود در صورتی که تحلیل های با نرخ کرنش بالا نظیر شبیه سازی بار معادل انفجار مد نظر باشد نرم‌افزار ABAQUS توانمندی تحلیل صریح دینامیکی داراست، در صورتی که در نرم‌افزار ANSYS باید از بسته های دیگر آن استفاده نمود. در صورتی که کاربر نیاز به تحلیل مسایل بهینه‌سازی در نرم‌افزارهای ANSYSو ABAQUS را داشته باشد به نظر می رسد استفاده از نرم‌افزار ANSYS ساده تر می‌باشد. دلیل این امر را می‌توان به تفاوت کد‌نویسی در دو نرم‌افزار اشاره نمود. تنوع مواد و مصالح مورد نیاز در مهندسی عمران در نرم‌افزار ANSYS جامع تر و متنوع تر از نرم‌افزار ABAQUS می‌باشد.
نرم‌افزار های ETABS و SAP شناخته شده ترین نرم‌افزارهای مهندسین عمران در مدلسازی بزرگ‌مقیاس می‌باشد. توانمندی این نرم‌افزار در تحلیل های غیر خطی به ویژه در نسخه های جدید بر کسی پوشیده نمی‌باشد. از آنجایی که در مدلسازی بزرگ‌مقیاس هدف بررسی رفتار کلی سازه می‌باشد معمولا در انجام تحلیل های دینامیکی غیر خطی استفاده از نرم‌افزارهای ETABS و SAP در میان پژوهشگران مرسوم نمی‌باشد. که البته این امر دارای دلایل متعددی می‌باشد که از حوصله این بحث خارج است.
همانطور که اشاره شد نرم افزار OpenSees یک نرم‌افزار کدباز و رایگان است که با استفاده از روش اجزا محدود به تحلیل انواع سازه ها می پردازد. از آنجایی که این نرم‌افزار کدباز می‌باشد، محققین می‌توانند مصالح و دستورهای جدید را به کتابخانه این نرم‌افزار اضافه کنند و رایگان بودن این نرم‌افزار موجب می شود که به راحتی بتوان در مقالات معتبر جهانی از این نرم‌افزار بدون نیاز به پرداخت هزینه و خرید، استفاده نمود، که در مقایسه با نرم‌افزارهای تجاری دیگر مزیت بسیار مهمی می‌باشد.
از جمله توانمندی های بارز این نرم‌افزار می‌توان به دارا بودن هر دو دیدگاه بزرگ‌مقیاس و کوچک‌مقیاس در مدلسازی اشاره نمود. اگر چه جنبه مدلسازی با دیدگاه بزرگ‌مقیاس توسط این نرم‌افزار بیشتر از جنبه کوچک‌مقیاس آن میان پژوهشگران مطرح می‌باشد، ولی نمونه‌های مدلسازی کوچک‌مقیاس نیز شاهد این مدعاست که نرم‌افزار مذکور در هر دو دیدگاه دارای قابلیت های بالایی می‌باشد.
مفاهیم اساسی نرم‌افزار OpenSees با استفاده از مفسر این برنامه قابل توجیه است.مفسر یک فرم گسترش یافته ای از زبان متنی TCL[1] می‌باشد. مفسر برای انجام عملیات تحلیل اجزای محدود دستورات لازم را به تی سی ال اضافه می کند. هریک از این دستورات همراه با یک روش برنامهC++ است.این دستورات عبارتند از:
-مدلسازی : گره ها،المان ها،بارگذاری و قیود را ایجاد میکند.
۲-آنالیز : روند انجام ونوع تحلیل را مشخص میکند.
۳-خروجی : مشخص میکند که کاربر در حین تحلیل میخواهد چه مواردی را کنترل کند.
نرم‌افزار OpenSees دارای یک آرشیو کامل از انواع رفتارهای خطی و غیرخطی در خصوص تعریف مصالح، المان های فولادی و بتنی و تعریف المان های مختلف در خصوص مدلسازی می‌باشد. بجز عناصری که در آرشیو موجود می‌باشد، کاربر می‌تواند بصورت اختیاری نیز نوعی از مواد و مصالح و المان‌ها را برای مدلسازی خود تعریف کند. نرم‌افزار قادر به تحلیل انواع مدل های خطی و غیر خطی سازه ای و ژئوتکنیکی می‌باشد. تحلیل ها بصورت انواع تحلیل های استاتیکی و دینامیکی در حالت خطی و غیر خطی انجام میشود که معروفترین آنها بصورت زیر آورده شده است:
- تحلیل استاتیکی غیر خطی
- تحلیل استاتیکی سیکلی
- تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی
- تحلیل مدلسازی تحریک یکنواخت پایه
- تحلیل مدلسازی چند تایی پایه
برخی از ویژگی های نرم‌افزار OpenSees عبارت اند از:
۱-کتابخانه‌ای از انواع مصالح، المان‌ها و دستورات آنالیز سبب میشود که این نرم‌افزار یک ابزار قدرتمند برای شبیه سازی عددی سیستم های سازه ای و ژئوتکنیکی به شمار آید.
۲- نرم‌افزار دارای آرشیو کاملی از مولفه هاست که همواره در حال رشد و توسعه بوده ودر یک سطح پیشرفته ای برای شبیه سازی عددی است.
۳- محیط نرم‌افزار بر اساس زبان برنامه‌نویسی متنی است که کاربر را قادر می سازد فایل‌های ورودی متنوع تری بسازد.
۴- این نرم‌افزار یک جعبه سیاه نیست که این موجب می شود یک ابزار آموزشی مفید برای مدلسازی عددی محسوب شود.
۵- کاربر قادر خواهد بود مصالح ،المان‌ها و ابزارهای تحلیل جدید ساخته و آن را به نرم‌افزار اضافه کند.
یکی از معایب چشمگیر نرم‌افزار OpenSees در حال حاضر عدم وجود محیط گرافیکی کاربر پسند می‌باشد که البته این عیب خود منجر به افزایش چشمگیر سرعت تحلیل در مدل های پیچیده به نسبت نرم‌افزارهای ANSYSو ABAQUS می‌باشد که این امر را می‌توان به عنوان یک حسن تلقی نمود
با توجه به مطالب مذکور و تجربه نگارندگان در استفاده از طیف وسیعی از نرم‌افزارهای اجزای محدود، استفاده از نرم‌افزار OpenSees در مدلسازی و تحلیل سازه ها از هر حیث مقرون به صرفه می‌باشد.
زبان نرم‌افزار اپنسیس
محیط اصلی این برنامه تشابه زیادی به DOS قدیم دارد که برای کاربر بسیار آزار دهنده می‌باشد. اما به منظور حل این مشکل تهیه کنندگان این نرم‌افزار یک زبان به نام TCL برای آن تعبیه نموده اند تا کد‌نویسی در آن راحت‌تر شده و محیط برنامه نیز جهت استفاده کاربرمناسب‌تر گردد. پس بنا براین زبان اپنسیس TCL می‌باشد. ولی توجه به این نکته لازم می‌باشد که مفاهیم اساسی نرم‌افزار توسط مفسر آن که یک مدل تعمیم یافته از TCL می‌باشد قابل گسترش است. این مفسر که رابطی میان اپنسیس و محیط اصلی نرم‌افزار است به TCLEditor معروف می‌باشد. از ویژگی های این مفسر می‌توان به تعریف نمودن آسان متغیرها، ارزیابی ساختارهای کنترلی و ریاضی، استفاده از ساختارهای منطقی زبان های برنامه‌نویسی مانند for و غیره را اشاره نمود. اما نوع این زبان برنامه‌نویسی به گونه ای نگارش شده است به طوری که بر خلاف سایر زبان های برنامه‌نویسی کاربر در موقع نوشتن کد ها احساس نمی کند کد‌نویسی می کند بلکه حس برقراری ارتباط با برنامه در کاربر ایجاد می گردد.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.