Abaqus

< Podręcznik użytkownika KDM < Oprogramowanie KDM < Oprogramowanie naukowe < ABAQUS

Abaqus
Serwer	Wersja
Bem	2017 6.14-2
Klaster kampusowy	6.14-AP
Do pobrania	6.14-AP
Kontakt
kdm@wcss.pl

ABAQUS (Abaqus Unified FEA) - pakiet komercyjny dostarczany przez Dassault Systemes, służący do analizy nieliniowej układów z wykorzystaniem metody elementów skończonych w zakresie skomplikowanych badań inżynierskich. Stosowany jest w zagadnieniach mechaniki ciała stałego i płynów oraz do oceny wytrzymałościowej elementów maszyn i konstrukcji z uwzględnieniem obciążenia, temperatury, punktów łączeń, ewentualnych zderzeń i innych warunków środowiskowych. ABAQUS używany jest z powodzeniem podczas badań sejsmicznych i geotechnicznych, w akustyce, w przemyśle samochodowym, itp.

W styczniu 2015 została zainstalowana wersja 6.14-AP. Od tego dnia starsze wersje nie są dostępne, dotyczy to także dokumentacji.

Od lutego 2017 dostępna jest również wersja 2017.

Informacje ogólne

ABAQUS jest obecnie własnością firmy SIMULIA, należącej do Dassault Systèmes. Pakiet dostępny jest na wielu platformach sprzętowych.

Pakiet ma budowę modułową, co pozwala na dosyć swobodną konfigurację całości w zależności od specyfiki zastosowań. Użytkownik ma ponadto możliwość dopisywania własnych procedur. Podstawowe moduły biblioteczne to:

• ABAQUS/Standard

Jest to moduł ogólnego przeznaczenia do przeprowadzania analiz metodą elementów skończonych. Zawiera wszystkie procedury analizy poza dynamiczną analizą nieliniową stosującą całkowanie równań ruchu metodą jawną. Pakiet napisany jest w języku Fortran. Jego pierwsza wersja powstała w 1978 roku.

• ABAQUS/Explicit

Moduł przeznaczony do rozwiązywania zagadnień dynamicznych z użyciem metody jawnej całkowania równań ruchu. Stosowany do analiz przy ekstremalnych obciążeniach mechanicznych, siłowych lub termicznych.

• ABAQUS/CAE

CAE (ang. Complete ABAQUS Environment) dostarcza prostego i spójnego interfejsu do tworzenia, zlecania, monitorowania i przetwarzania wyników otrzymanych z symulacji ABAQUS/Standard i ABAQUS/Explicit. Łączy w sobie funkcjonalność preprocesora ABAQUS/Pre i postprocesora ABAQUS/Post ze starszych wersji ABAQUSa.

Pakiet CAE podzielony jest na moduły, z których każdy definiuje logiczny aspekt procesu tworzenia i analizowania modelu, np. definiowanie geometrii, definiowanie własności materiału. Każdy moduł posiada swój własny zestaw kluczy, parametrów i danych służących do utworzenia pliku wejściowego (z rozszerzeniem .inp) dla modułu obliczeniowego (Standard lub Explicit). Moduł obliczeniowy (ang. solver) czyta plik wejściowy, dokonuje obliczeń podczas których wysyła informacje do CAE pozwalające śledzić postępy, na końcu umieszcza rezultaty w bazie wyników (plik z rozszerzeniem .odb). Wyniki zapisane w bazie można wczytać do CAE i dalej przetwarzać. Jeżeli przewidywany czas obliczeń jest zbyt długi należy opuścić środowisko CAE po utworzeniu pliku wejściowego i posłużyć się poleceniem abaqus do zlecenia obliczeń. Po zakończeniu symulacji można uruchomić CAE ponownie i wczytać bazę modelu (plik z rozszerzeniem .cae) i bazę wyników (plik z rozszerzeniem .odb) w celu wizualizacji układu.

Tryby równoległej pracy Abaqusa

Abaqus umożliwia równoległe wykonywanie obliczeń w trybach MPI i wątków (threads). Schemat prezentuje możliwe tryby równoległej pracy Abaqusa dla różnych jego modułów.

Licencja

Licencje zakupione przez WCSS są dostępne wyłącznie do badań.

• Do nauki można otrzymać wersję Abaqus Student Edition

http://www.budsoft.com.pl/abaqusFEA/abaqus-dla-studentow

• Do obliczeń komercyjnych należy zakupić odpowiednią licencję z własnych środków.

WCSS posiada 45 tokenów licencyjnych współdzielonych przez pakiety Standard, Explicit, Foundation, Aqua, Design, CFD, AMS, Euler Lagrange, Multiphysics, CSE, Cosim Acusolve, Cosim Direct. Tokeny są współdzielone przez wszystkich użytkowników ABAQUSa w WCSS.

Każde zadanie ABAQUSa zabiera 5 tokenów licencji oraz 1 token za każdy dodatkowy procesor, tak więc można np. uruchomić alternatywnie:

• 9 zadań jednoprocesorowych: 9*5 tokenów = 45 tokenów, 9 CPU
• 4 zadania 7-procesorowe: 4*(5+6) = 44 tokeny, 28 CPU

Innym ograniczeniem jest liczba licencji CAE, w 2020 roku jest to 5.

Liczbę dostępnych tokenów można sprawdzić wykonując polecenie na serwerze z zainstalowanym pakietem:

> abaqus licensing -ru

Informacje o wykorzystaniu

Wszelkie publikacje, (w tym prace doktorskie i dyplomowe) wykorzystujące wyniki obliczeń wykonanych na komputerach WCSS, powinny zawierać podziękowania postaci (odpowiednio do języka publikacji):

"Obliczenia wykonano na komputerach Wrocławskiego Centrum Sieciowo-Superkomputerowego (http://www.wcss.pl), grant obliczeniowy Nr ... "

"Calculations have been carried out in Wroclaw Centre for Networking and Supercomputing (http://www.wcss.pl), grant No. ..."

Umowa Użytkownika Akademickiego

Użytkownik licencji Abaqus podpisuje Umowę Użytkownika Akademickiego (będącą załącznikiem A do Umowy Licencyjnej). Tekst oryginalny w języku angielskim, dostępne jest polskie tłumaczenie.

Korzystanie w WCSS

W WCSS ABAQUS dostępny jest na klastrze Bem oraz na klastrze kampusowym PLATON U3. Zaleca się, aby obliczenia długotrwałe uruchamiać na Bemie.

Najlepszym sposobem na korzystanie z interfejsu graficznego programu ABAQUS jest zalogowanie się za pomocą protokołu NX na maszynę ui.wcss.pl. Służy do tego klient NoMachine.

Bem

Na klastrze Bem dostępna jest wersja 6.14-2 oraz 2017. Instalacja umożliwia równoległe wykonywanie obliczeń w trybie wątków (threads) oraz uruchomienie interfejsu graficznego CAE.

Środowisko i praca interaktywna

Interfejs graficzny CAE można uruchomić w kolejce jako zadanie interaktywne:

> qsub -X -I -l walltime=4:00:00
> module load abaqus
> abaqus cae

Krótki opis jak wywoływać polecenia ABAQUSa dostępny jest po wydaniu komendy:

> abaqus help

Uruchamianie zadań w kolejce

Obliczeniowe zadania pakietu ABAQUS należy uruchamiać korzystając z dostępnego skryptu sub-abaqus-6.14

Uruchomienie skryptu bez podania argumentów wyświetli podpowiedź jak należy te argumenty specyfikować:

> sub-abaqus
Usage: /usr/local/bin/sub-abaqus input_file [parameters]
Parameters:
-q queue (default - main)
-p cores (default - 1)
-m memory (in MB, default - 2000)
-w walltime (in hours, default - 504)
-j job_name

Na przykład

> sub-abaqus test.inp -q main -p 2 -m 4000 -w 2 -j job_name

Zadanie uruchomione zostanie na 2 rdzeniach, wymaga 4000 MB RAM (po 2000 MB na proces), walltime zadania jest równy 2 godziny.

Uwaga

Na klastrze Bem zadania należy zlecać do kolejki main. Jest to kolejka przekierowująca - na podstawie podanego limitu czasu (walltime) zadania będą przenoszone do odpowiednich kolejek (np. normal, infinity).

Jeśli istnieje potrzeba wstawienia zadania do kolejki własnym skryptem poprzez polecenie qsub, to bezwzględnie należy ustawić wymaganą liczbę licencji (Feature: abaqus), przykład dla 4 licencji:

> qsub -l abaqus=4 <pozostałe opcje dla qsub>

Środowisko i praca interaktywna

Na klastrze Bem interfejs graficzny CAE można uruchomić w kolejce jako zadanie interaktywne.

Do uruchomiania aplikacji w zadaniu interaktywnym służą następujące polecenia:

> qsub -I -X -l walltime=06:00:00 -N Abaqus_6.14-2
> module load abaqus
> abaqus cae

Krótki opis jak wywoływać polecenia ABAQUSa dostępny jest po wydaniu komendy:

> abaqus help

Jak uzyskać informacje o kolejkach dostępnych na klastrze Bem opisano w artykule Konfiguracja kolejek PBS.

Klaster kampusowy

Aby korzystać z aplikacji w infrastrukturze PLATON U3 w WCSS wymagana jest rejestracja w portalu.

Korzystanie na własnym komputerze

Zarejestrowany użytkownik WCSS może zainstalować oprogramowanie Abaqus na własnym komputerze i zdalnie korzystać z licencji udostępnianej przez WCSS. Dostęp do serwera licencji możliwy jest poprzez system VPN. Pliki instalacyjne można pobrać z serwera FTP

Dostęp do serwera licencji

Podczas instalacji jako adres serwera licencji należy podać:

27000@licencje.kdm.wcss.pl

Gdyby zachodziła konieczność zmiany tej informacji już po instalacji programu, to można to zrobić edytując plik abaqus_v6.env, który należy wyszukać w katalogu instalacji (dokładna lokalizacja może być różna dla różnych wersji). Adres serwera licencji podany jest tam jako wartość parametru abaquslm_license_file, np.

 abaquslm_license_file="27000@licencje.kdm.wcss.pl"

Dokumentacja

• Strona domowa Dassault Systemes
• Opis produktu na stronie producenta
• Strona przedstawiciela ABAQUSa w Polsce

Publikacje wprowadzające do MES

• Wiesław Śródka, "Trzy lekcje metody elementów skończonych: materiały pomocnicze do przedmiotu wytrzymałość materiałów", Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2004.
• E. Rusiński, J. Czmochowski, T. Smolnicki, "Zaawansowana metoda elementów skończonych w konstrukcjach nośnych", Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2000.