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Abaqus

Dieser Artikel wurde für die folgenden Ubuntu-Versionen getestet:

Abaqus 🇺🇸 ist eine Finite-Elemente-Software, sie besteht aus folgenden Teilen: CAE für Pre- und Postprocessing, Standard für implizite FE-Berechnungen und Explicit für explizite FE-Berechnungen und CFD für Strömungsberechnung.

Der Löser Abaqus/Standard ist ein allgemeiner Gleichungslöser für lineare und nichtlineare statische und dynamische Fragestellungen unterschiedlichster Disziplinen. Er verfügt über eine umfassende Elementbibliothek, eine Vielzahl an Materialmodellen sowie robuste Algorithmen zur Kontaktdefinition. Der Löser eignet sich zur Analyse für Statik ./Abaqus_Ubuntu.png, Dynamik, Wärmeübertragung und -strahlung, Elektrostatik und Piezoelektrik, Akustik sowie Bruchmechanik. Außerdem können laminare Strömungen und Steady-state-Transport berechnet werden.

Darüber hinaus bietet Abaqus/Standard auch Prozeduren zur Berücksichtigung der gegenseitigen Wechselwirkung thermisch-mechanischer, mechanisch-akustischer und thermisch-elektrischer Belastungen. Spezielle Funktionalitäten und Elemente qualifizieren Abaqus/Standard auch als ein effizientes Werkzeug für Spezialdisziplinen wie etwa Composites oder Dichtungen. Eine Besonderheit von Abaqus stellen die Verbindungselemente dar. Mit Hilfe dieser Elementfamilie ist die Modellierung von Mehrkörpermechanismen innerhalb einer nichtlinearen FE-Analyse möglich. Dabei können starres, linear elastisches und nichtlineares Materialverhalten innerhalb eines Mechanismus auftreten. Auch für anspruchsvolle lineare Berechnungen bietet Abaqus/Standard spezielle Funktionalitäten wie etwa zur effizienten Abwicklung vieler Lastfälle oder zur Analyse ungelagerter, aber im Gleichgewicht befindlicher Systeme, wie sie in der Luftfahrt häufig vorkommen.

Der Löser Abaqus/Explicit ist für nichtlinearen Probleme geeignet: z. B. Stoßprozesse oder komplexe Kontaktbedingungen. Für diesen Löser stehen nicht alle Elemente zur Verfügung. Oft gibt es nur Elemente mit linearem Ansatz und reduzierter Integration. Denn bei diesen Elementen führt die verwendete explizite Zeitintegration dazu, dass die Massenmatrix eine Diagonalmatrix ist. Diese kann man auf triviale Weise invertieren und es keine Lösung eines Gleichungssystems nötig. Deshalb ist die Berechnungzeit pro Zeitschritt viel geringer als bei Abaqus/Standard. Deshalb können sehr kleine Zeitschrittlängen gewählt werden, so wie es bei nichtlinearen Problemen gewünscht ist.

Der Strömungslöser Abaqus/CFD eignet sich zur Analyse inkompressibler laminarer oder turbulenter Strömungen. Es können zeitabhängige und stationäre Zustände berechnet und auch thermische Strömungsanalysen mit natürlicher oder erzwungener Konvektion durchgeführt werden. In Verbindung mit Abaqus/Standard und Abaqus/Explicit ist die Berechnung von Fluid-Struktur-Interaktionen möglich.

Der Pre- und Postprozessor Abaqus/CAE ermöglicht es, Modelle zu erstellen oder zu importieren, Rechnungen zu starten, ihren Fortgang zu verfolgen, sowie die Ergebnisse darzustellen. Abaqus/CAE besitzt eine Python-Scripting-Schnittstelle: Damit können Modellaufbau und Postprocessing automatisiert werden. Für die Skript-Entwicklung kann das Abaqus Python Development Environment verwendet werden.

Kompatibilität

Offiziell unterstützt Abaqus 🇬🇧 die kommerziellen Linux-Distributionen Red Hat Enterprise Linux (RHEL) und Suse SUSE Linux Enterprise Server. Beim Installationsprozess wird kontrolliert ob lsb_release --short --id mit einem der Folgenden übereinstimmt "RedHatEnterpriseServer" "RedHatEnterpriseClient" "RedHatEnterpriseWorkstation" "CentOS" "SUSELINUX" "SUSE". Abaqus 2020 wurde auf "Red Hat Enterprise Linux Server release 7.5", "Red Hat Enterprise Linux Server release 7.6", "SUSE Linux Enterprise Server 12 SP 3" und "SUSE Linux Enterprise Server 12 SP 4" getestet.

Seit Abaqus 2020 HotFix5 wird auch glibc Version 2.25 und neuer und somit SLES 15 und Redhat 8 Linux Systeme unterstützt. Ubuntu wird nicht offiziell von Abaqus unterstützt. Die Abaqus-Version Abaqus2020HF5 funktioniert unter Ubuntu. Allerdings laufen nicht alle Abaqus-Versionen auf allen Ubuntu-Versionen stabil. Insbesondere Abaqus/CAE kann manchmal abstürzen. Deshalb soll hier Wissen über die Kompatibilität gesammelt werden:

getestete Abaqus-Versionen
Ubuntu stabile Abaqus-Versionen inkompatible Abaqus-Versionen
Ubuntu 16.04 (LTS) 6.12, Abaqus 2018
Ubuntu 20.04 (LTS) Abaqus 2020HF5

Anmerkungen: Mit Abaqus/CAE 6.12 hat sich die Stabilität verbessert. Probleme mit Abaqus/CAE können oft mit Setzen der Umgebungsvariable LANG auf LANG=en_US.UTF-8 behoben werden.

Hinweis:

Die Pfadnamen und Adressen in dieser Anleitung beziehen sich auf Abaqus Abaqus2020. Für andere Versionen, muss man die Pfadnamen und Adressen entsprechend anpassen. Es wird vorausgesetzt, dass der License-Server nicht auf dem Arbeitsrechner installiert ist. Was aber nicht heißt, dass die Installation auch für den Fall eines lokal installierten License-Servers nicht funktionieren wird. Ergänzungen dies bezüglich sind erwünscht.

Java/java_logo.png

Voraussetzungen

Java

Wie man eine Laufzeitumgebung (JRE) installiert, ist im Artikel Java/Installation (Abschnitt „OpenJDK“) beschrieben. Alternativ kann man OpenJDK verwenden.

Weitere Pakete

Bevor man mit der eigentlichen Installation der Dokumentation und Abaqus anfängt, muss man folgende Programme und Pakete installieren [1]:

  • csh (universe)

  • ksh

  • gfortran (universe)

  • gcc (universe)

  • tcsh

  • g++

  • make

  • rpm

Paketliste zum Kopieren:

sudo apt-get install csh ksh gfortran gcc tcsh g++ make rpm 

Oder mit apturl installieren, Link: apt://csh,ksh,gfortran,gcc,tcsh,g++,make,rpm

Installation

Abaqus

Man ladet die Installationsdateien "Abaqus 2020 Golden" sowie das HotFix 5 "SIMULIA Abaqus 2020 FP.CFA.2038" von der Downloadseite 🇩🇪 herunter (login erforderlich) und entpackt sie.

Um die Systemchecks zu umgehen, kann man folgenden Code ausführen:

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export DSY_Force_OS=linux_a64
export DSYAuthOS_`lsb_release --short --id |sed 's/ //g'`=1
export DSY_Skip_CheckPrereq=1

Anschließend startet man startTUI.sh und befolgt die angewiesenen Schritte.

Alternativ kann man es auch auf einem offiziell unterstützten Betriebssystem installieren und auf den Ubuntu-Rechner kopieren, hierbei ist darauf zu achten, dass HotFix5 notwendig ist, damit die Jobs auch richtig terminieren. Genauere Infos, siehe Forenthread auf Github. 🇬🇧

Für den Fall, dass beim Installieren ein Problem mit unzip auftritt, muss man die unzip von Abaqus mit den systeminternen unzip ersetzen:

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# sometimes you encouter problems using the unzip of Abaqus, use unzip of the system
tmp2=$(find . -name "unzip")
file1=$(echo $tmp2 | cut -f1 -d" ");
file2=$(echo $tmp2 | cut -f2 -d" ");
file3=$(echo $tmp2 | cut -f3 -d" ");
file4=$(echo $tmp2 | cut -f4 -d" ");
file5=$(echo $tmp2 | cut -f5 -d" ");

mv $file1 ${file1}.backup
mv $file2 ${file2}.backup
mv $file3 ${file3}.backup
mv $file4 ${file4}.backup
mv $file5 ${file5}.backup

# which unzip should return /usr/bin/unzip 
ln -s $file1 /usr/bin/unzip
ln -s $file2 /usr/bin/unzip
ln -s $file3 /usr/bin/unzip
ln -s $file4 /usr/bin/unzip
ln -s $file5 /usr/bin/unzip

Verknüpfungen

Zuerst legt man eine symbolische Verknüpfungen an, um Abaqus einfacher und schneller von jedem beliebigen Ordner zu starten.

sudo ln -s /opt/abaqus/Commands/abq2020hf5 /usr/local/bin  

Nun erstellt man eine Verknüpfung im Hauptmenü [5] im Untermenü "Wissenschaft":

  • Symbol: ~/.local/share/icons/Abaqus_Logo.png (Quelle)

  • Name: Abaqus CAE

  • Typ: "Anwendung"

  • Befehl: /opt/abaqus/Commands/abq2020hf5 cae cae

CAE-Dateien mit Abaqus/CAE öffnen

Um Abaqus/CAE zu öffnen:

abq2020hf5 cae 

Häufig wird die Grafik-Hardware-Beschleunigung unter Linux nicht unterstützt, dies kann man mit folgenden Befehl umgehen:

abq2020hf5 cae -mesa 

Hinweis:

Falls transparente Fenster (Grafikprobleme) aufscheinen, kann man diese beheben, indem Abaqus CAE mit XLIB_SKIP_ARGB_VISUALS=1 abaqus cae aufgerufen wird. Treten anschließend zusätzliche leere Fenster auf, handelt es sich um Werkzeugboxen, die unter "View → Toolbars" aktiviert werden können. Um das Problem zu lösen, aktiviert man alle Werkzeugboxen, verteilt sie in der oberen und der rechten Icon-Leiste und speichert die Einstellungen mit "File → Save Options...".

Anpassen von "abaqus_v6.env"

Es beseht die Möglichkeit, die Datei abaqus_v6.env (befindet sich im Verzeichnis /opt/abaqus/2020/linux_a64/SMA/site/abaqus_v6.env, alternativ kann man sie via locate abaqus_v6.env finden) zu bearbeiten. Diese Datei kann man in einem Editor [3] mit Root-Rechten [6] bearbeiten.

Unterstützung für Mehrkern-CPUs

./Multi_Kern-Test.png Zur Überprüfung startet man einen Job mit dem Befehl.

/opt/abaqus/Commands/abq2020hf5 interactive cpus=4 job=Job_Name 

Wiki

  • Calculix - Ein FEM-Solver, der den Abaqus-Input-Dateien sehr ähnliche Daten verwendet

Extern

Diese Revision wurde am 23. Oktober 2020 14:52 von mubuntuHH erstellt.
Die folgenden Schlagworte wurden dem Artikel zugewiesen: Wissenschaft, FEM, Forschung, unfreie Software, Bildung