طرح درس کدنویسی در آباکوس به زبان پایتون

زبان برنامه ­نویسی پایتون (Python)، که یک زبان برنامه نویسی شی­گرا (Object-oriented) می باشد، بصورت گسترده­ای توسط آباکوس مورد استفاده قرار گرفته است. به دلیل محدودیت­های موجود در محیط گرافیکی آباکوس،  آشنایی با رابط اسکریپ­نویسی آباکوس Abaqus Scripting Interface (ASI) این امکان را به کاربر می­دهد که بتواند با ایجاد دستور­ در ASI بهره بیشتری را از نرم­افزار آباکوس کسب کند. از مهمترین اقداماتی که  محیط  ASI قادر به انجاد آن است، می­توان به: ایجاد فرایند­های تکراری، تغییرات خودکار مدل هندسی، خواص مواد، شرایط مرزی و المان، دسترسی به نتایج تحلیل و بازخورد این نتایج در تحلیل بعدی اشاره کرد.

اهداف دوره:

تا آخر این دوره انتظار می‌رود که دانشجویان با روند برنامه­نویسی در محیط پایتون و محیط­های اسکریپت­نویسی آشنا شوند. در این دوره با ارائه مثال­های متنوع از کاربرد اسکریپت نویسی در آباکوس، دانشجویان با گستردگی استفاده از پایتون در آباکوس آشنا شده و قادر به ایجاد اسکریپت برای اهداف مد نظر خود خواهند بود.

پیش­نیازها:

از دانشجویان متقاضی در این دوره انتظار می­رود که بصورت مقدماتی با محیط گرافیکی آباکوس آشنا باشند. آشنایی با زبان­های برنامه­نویسی دیگر می­تواند باعث تسریع در روند یادگیری مطالب این دوره شود.

سیلابس درسی:

• آشنایی با محیط­های اسکریپ­نویسی در آباکوس: معرفی محیط­هایی که امکان ایجاد دستور پایتون بوده یا کد پایتون ایجاد شده قابلیت اجرا را داشته باشد. در محیط آباکوس به دو روش Kernel و Run script قابلیت ورود دستور پایتون را دارند، که به تفصیل مزایای هر کدام از آنها بیان می­گردد.
• آشنایی مقدماتی با برنامه­نویسی پایتون: قبل از شروع اسکریپت­نویسی در محیط آباکوس، نیاز به آشنایی اولی با دستور­ها پایتون می­باشد. در این راستا، دستور­های مقدماتی مربوط به معرفی متغیر­ها، عملگرها، عبارات شرطی، حلقه­ها، باز/بسته کردن فایل، تعریف تابع و معرفی ماژول در ساعات اول دوره تدریس می­گردد.

• استفاده از محیط گرافیکی آباکوس برای ایجاد اسکریپت: نحوه ارتباط محیط گرافیکی با ایجاد کد پایتون توسط نرم­افزار آباکوس بصورت مثال ارائه شده تا دانشجو بتواند درکی از مفهوم اسکریپت­نویسی پیدا کند. در ادامه، با استفاده از مثال­های مقدماتی تلاش بر تفهیم کاربرد اسکریپ­نویسی می­شود.
• فراخوانی فایل نتایج (.odb) و استخراج داده به کمک اسکریپت: یکی از مهم­ترین کاربرد­های اسکریپت­نویسی امکان خواندن فایل نتایج بصورت کد بوده، که امکان استخراج فاکتور­های مد نظر برای کاربر را ممکن می­سازد. برخلاف سایر روش­ها، به عنوان مثال اسکریپت­نویسی توسط متلب، امکان دسترسی به فایل نتایج بسیار آسان­تر بوده و به کاربر امکان مانیتورینگ ایجاد می­کند.

• ایجاد روند تکرار برای دستیابی به نتایج مطلوب: نیاز به روند تکراری در بسیاری از مسائلی امری ناگریز است. به صورت مثال، در مسائلی که نیاز به بهینه­سازی هندسه، خواص مواد، المان­بندی، وغیره می­باشد، و دسترسی به نتایج هر مدل برای ایجاد و بهینه کردن مدل بعدی مورد نیاز می­باشد، تغییرات بصورت دستی طاقت­فرسا و در بسیاری از موارد ناممکن است. این در حالی است که اسکریپت­نویسی به زبان پایتون این امکان را به کاربر می­دهد که بتواند هر فاکتوری که بصورت گرافیکی در محیط آباکوس یا فایل inp قابل دسترسی است را بصورت حلقه­های تکراری درآورده تا بهینه­سازی صورت گیرد.