Introduction to ANSYS:ICEM-CFD Software

به جرأت می‌توان گفت نرم افزار ICEM-CFD جامع‌ترین و بهترین نرم افزار تولید شبکه برای نرم افزارهای محاسبات مهندسی از جمله نرم افزارهای سیالاتی و سازه‌ای می‌باشد. قابلیت‌های فوق العاده اینترفیسی ICEM-CFD با سایر نرم افزارهای مدلسازی (CAD) و محاسباتی (CAE)، آن را به نرم افزاری بی نظیر در حوزه نرم افزارهای پیش پردازش (Pre-Processing) تبدیل کرده است. الگوریتم‌های مدرن و بسیار هوشمند شبکه‌بندی در کنار توانمندی‌های تولید بلوک‌های سریع و با کیفیت باعث گشته تا ادعا نمود که تقریبا نرم افزاری پیدا نمی‌شود که بتواند در تولید شبکه‌های باسازمان حول اجسام پیچیده با این نرم افزار (ICEM-CFD) رقابت کند.
رابط گرافیکی کاربر (GUI) دوستانه، دسته‌بندی مناسب و قابل قبول ماژول‌ها و ایکون‌ها، ساده‌گی استفاده از ماوس برای اجرای دستورات و پنجره‌ی نمایش مناسب در کنار گرافیک متنوع و چشم نواز ICEM-CFD باعث شده که کارکردن با این نرم‌افزار لذت بخش و هیجان‌انگیز باشد. دستورات بسیار متنوع در کنار ساده‌گی اجرای آن‌ها بهترین فرصت را برای کاربران فراهم می‌کند تا بتوانند ایده‌های خود در تولید شبکه حول و یا داخل هندسه¬های بسیار پیچیده را سریعتر و دقیق‌تر پیاده کنند و هنر شبکه‌بندی خود را به رخ بکشند.
البته باید توجه داشت برای فراگیری این نرم‌ افزار به زمان به مراتب بیشتری نسبت به نرم افزارهای GAMBIT و ANSYS WORKBENCH Mesh نیاز دارید. این مهم هم بخاطر تنوع دستورات آن می‌باشد. برخلاف نرم افزارهای GAMBIT و Workbench Mesh بلوک‌بندی جزئی از هندسه به شمار می‌رود در نرم افزار ICEM-CFD بلوک بندی موضوعی مستقل از شبکه‌بندی است و همین موضوع باعث پیچیده‌گی و همچنین توانمندی بیشتر در تولید شبکه‌های باسازمان می‌شود.

 رابط گرافیکی کاربر نرم افزار ICEM-CFD

بخش‌های مختلف نرم افزار ICEM-CFD

رابط گرافیکی نرم افزار ICEM-CFD از چند بخش اصلی تشکیل شده است. این بخش‌ها عبارتند از:

بخش منوی اصلی (Main Menu)

مدیریت فایل، مدیریت تنظیمات نرم افزار، کنترل صفحه نمایش و مدیریت نمایش مدل در کنار راهنمای نرم افزار مهمترین گزینه‌های منوی اصلی نرم افزار ICEM CFD هستند.

بخش منوی اصلی

اولین موضوعی که در نرم افزار ICEM-CFD به شدت جلب توجه می‌کند گزینه‌های بسیار متنوع منوی File است. گسترده‌گی امکانات و قابلیت‌ها در مدیریت فراخوانی و ذخیره سازی فایل‌های متعدد همراه با ویژگی‌های منحصصر به خود می‌باشند. به عنوان مثال کافی است به گزینه‌های ذخیره سازی هندسه و شبکه نگاه کرده و آن را با نرم افزاری مثل گمبیت مقایسه کنید.

منوی فایل

 

گزینه‌های Geometry

 

گزینه‌های Mesh

جامعیت کامل این نرم افزار در خواندن تمامی فرمت‌های مدل‌های هندسی تحسین برانگیز است. می‌توان ادعا نمود فرمتی از فایل‌های CAD وجود ندارد که توسط این نرم افزار فراخوانی نگردد.

تنوع فایل‌های هندسی قابل فراخوانی در نرم افزار ICEM CFD

جزئیات بیشتر درباره این بخش در صفحه آموزش نرم افزار ICEM CFD ارائه شده است.

بخش درخت نمایش (Display Tree)

پانل درخت نمایش مرکز کنترل نمایش یا عدم نمایش هندسه، بلوک‌ها، شبکه و پارت‌ها می‌باشد. این قابلیت به کاربر اجازه می‌دهد تا نمایش مدل در صفحه نمایش را مدیریت کرده بطوریکه متناسب با دستورات اجرایی، مدل را نمایش داده و یا برای تهیه گزارش تصاویر مناسبی تهیه کند.

درخت نمایش در رابط گرافیکی کاربر نرم افزار ICEM CFD.

بخش صفحه ابزار کاربردی

تمامی دستورات مدلسازی، شبکه‌بندی و کلا پیش پردازش در قسمت صفحه ابزار کاربردی گرد آمده است. مدلسازی هندسی، تولید و تصحیح شبکه، بلوک بندی، تعیین مشخصات مکانیکی، قید گذاری، بارگذاری نیرویی/فشاری/حرارتی، گزینه‌های حل المان محدود و در نهایت مشخصات شبکه ارسالی به نرم افزارهای حلگر ماژول‌های این بخش هستند و هر کدام از گزینه‌های متنوع و متعددی تشکیل شده‌اند.

بخش صفحه ابزار کاربردی ICEM CFD

 

گزینه های ماژول هندسه (Geometry).

ICEM CFD از گزینه‌های لازم برای مدل‌سازی هندسی برخوردار است. البته همانند تمامی نرم افزارهای شبکه‌بندی ترجیح داده می‌شود که هندسه‌های پیچیده بصورت فایل‌های ورودی از نرم افزارهای CAD فراخوانی شوند. به هر حال شما در نرم افزار ICEM CFD می‌توانید نقطه، خط، صفحه و حجم را با استفاده از دستورات متنوع و از راه‌های مختلف تولید و تصحیح کنید.

 

گزینه‌های تولید شبکه (Mesh)

 

گزینه‌های بلوک بندی (Blocking)

گزینه‌های تصحیح شبکه (Edit Mesh)

 

ماژول‌های تولید شبکه، بلوک‌بندی و تصحیح شبکه به شما این امکان را می‌دهد که هر نوع شبکه‌ای از شبکه‌های باسازمان و بی‌سازمان را تولید کنید. ماژول بلوک‌بندی ابزار بسیار قدرتمندی برای ارتباط بین قلمرو فیزیکی و دامنه محاسباتی است و با کمک آن می‌توانید با برقراری تناظر یک به یک بین دامنه محاسباتی و قلمرو فیزیکی شبکه‌های باسازمان بسیار باکیفیتی را تولید کنید. در این نرم افزار این قابلیت وجود دارد که با کمترین دستورات بتوان شبکه‌ها را در نواحی مشخص ریز کرد.

 

گزینه‌های تعیین خواص مکانیکی (Properties)

 

گزینه‌های قید گذاری (Costraints)

گزینه‌های بارگذاری (Loads)
گزینه‌های حل المان محدود (FEA Solve Options)

 

گزینه‌های تعیین خواص مکانیکی، قید گذاری، بارگذاری و آپشن‌های حل المان محدود صرفا برای نرم افزارهای المان محدود و محاسبات سازه‌ای بکار می‌روند.

 

گزینه‌های مشخصات فایل شبکه خروجی

 

نکته بسیار جالب، پشتیبانی نرم افزار ICEM CFD از تمامی نرم افزارهای محاسبات مهندسی مطرح تجاری است. در جدول زیر نام تمامی نرم افزارهای حلگری که توسط این نرم افزار پشتیبانی می‌شوند درج شده است.

مزایا و معایب ICEM CFD

مزایا:

– رابط گرافیکی زیبا و چشم نواز
– فراخوانی تقریبا تمام فرمت‌های فایل‌های کد در قالب Import Model
– بهره گیری از ماژول بلوک‌بندی قدرتمند
– بهره گیری از الگوریتم‌های پیشرفته و هوشمند برای شبکه‌بندی و توانایی تولید انواع شبکه‌های باسازمان و بی‌سازمان
– پشتیبانی از تقریبا تمام نرم افزارهای محاسبات مهندسی سازه‌ای و سیالاتی در تولید فایل‌های پیش پردازش مرتبط

معایب:

– پیچیده‌گی ارتباط بین بلوک‌ها و هندسه‌ها نسبت به نرم افزارهای GAMBIT و ANSYS Workbench:Mesh
– زمان بیشتر برای فراگیری اپراتوری نسبت نرم افزارهای فوق

 

آموزش نرم افزار ICEM CFD

 

محمدرضا کلیچ