Abaqus

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

Abaqus
Serwer	Wersja
Supernova	6.10-2
Klaster kampusowy	6.11-2
Do pobrania	6.11-2
Kontakt
admin@kdm.wcss.wroc.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.

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

WCSS posiada 25 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:

• 5 zadań jednoprocesorowych: 5*5 tokenów = 25 tokenów, 5 CPU
• 3 zadania 4 procesorowe: 3*(5+3) = 24 tokeny, 12 CPU

Innym ograniczeniem jest liczba licencji CAE, w 2010 roku jest to 4.

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. ..."

Korzystanie w WCSS

W WCSS ABAQUS dostępny jest na klastrze Supernova i klastrze kampusowym PLATON U3. Zaleca się, aby obliczenia długotrwałe uruchamiać na Supernovej i wstawiać do jednej z kolejek systemu kolejkowania PBS.

Supernova

Na Supernova dostępna jest wersja: 6.10-2. Instalacja umożliwia równoległe wykonywanie obliczeń w trybie wątków (threads) oraz uruchomienie interfejsu graficznego CAE.

Środowisko i praca interaktywna

Interfejs graficzny CAE można uruchomić z węzła dostępowego supernova lub w kolejce jako zadanie interaktywne.

Do uruchomiania aplikacji na węźle dostępowym służą następujące polecenia:

> module load abaqus
> abaqus cae

Do uruchomiania aplikacji w zadaniu interaktywnym służą następujące polecenia:

> qsub -I -q short6h
> 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 w kolejkach PBS w następujący sposób (lokalizacja: /usr/local/bin/):

> sub-abaqus <nazwa.inp> <abqs-jobname> [liczba procesorow] [opcjonalne parametry do programu]

Gdzie:

• nazwa.inp - plik z danymi do obliczeń dla ABAQUSa
• abqs-jobname - nazwa zadania ABAQUSa
• liczba procesorow - od 1 do 12
• opcjonalne parametry przeznaczone dla programu
• wyniki w nazwa.out

Skrypt wstawia zadanie o nazwie abq_<abqs-jobname> do kolejek normal lub parallel systemu PBS.

Kolejki dostępne na Supernova opisane są 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

Możliwe jest także zainstalowanie oprogramowania na własnym komputerze i zdalne korzystanie z licencji udostępnianej przez WCSS. Dostęp do serwera licencji możliwy jest z adresów klasy B 156.17.0.0/16. Inne adresy lub klasy dodawane są po indywidualnych konsultacjach z administratorami KDM WCSS. W celu wypożyczenia płytek instalacyjnych i uzyskania szczegółowych informacji należy kontaktować się z administratorami KDM.

Instalacja na systemach z rodziny Windows

Przed instalacją należy utworzyć i zapisać na dysku plik licencji o dowolnej nazwie i zawierający wiersze:

SERVER sol.wcss.wroc.pl 0007e905907d 27000
USE_SERVER

Następnie należy uruchomić instalację i wskazać ścieżkę do pliku licencji na kolejnych etapach instalacji.

Instalacja na systemach z rodziny Linux/UNIX

Na etapie instalacji nie trzeba konfigurować dostępu do serwera licencji. Przed uruchomieniem aplikacji należy ustawić zmienną środowiskową LM_LICENSE_FILE na wartość "27000@sol.wcss.wroc.pl":

Shell typu csh (csh, tcsh):

> setenv LM_LICENSE_FILE "27000@sol.wcss.wroc.pl" 

Shell typu sh (sh, bsh, bash, ksh, ...):

> export LM_LICENSE_FILE="27000@sol.wcss.wroc.pl"

Rodzaj shella sprawdzamy przez:

> echo $SHELL

Ewentualny test licencji:

> scieżka/do/katalogu/instalacji/xxx/yyy/lmstat -a -c 27000@sol.wcss.wroc.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.