برنامج Coreform Cubit | للتحليل الهندسي

جودة وتقنية التقطيع الشبكي المتقدمة:

• خوارزميات تقطيع متطورة: يوفر مجموعة واسعة من الخوارزميات المتقدمة لإنشاء شبكات رباعية (quadrilateral)، ثلاثية (triangular)، سداسية (hexahedral)، هرمية (pyramidal)، ومنشورية (prismatic) عالية الجودة.
• تقطيع تلقائي وشبه تلقائي فعال: إمكانية إنشاء شبكات معقدة تلقائيًا أو بتدخل محدود، مما يوفر الوقت والجهد.
• تقطيع تفاعلي متقدم: أدوات تحكم دقيقة لتعديل وتحسين الشبكة يدويًا، بما في ذلك تقسيم العناصر، دمجها، نقل العقد، وتحسين الجودة.
• التحكم الدقيق في حجم العناصر: القدرة على تحديد أحجام العناصر بشكل عام أو محلي لتركيز الدقة في المناطق الهامة ذات التدرجات العالية.
• إنشاء طبقات الحدود (Boundary Layers) عالية الجودة: توليد شبكات منظمة ودقيقة بالقرب من الأسطح والجدران، ضرورية لتحليل التدفقات اللزجة والحرارة.
• تقطيع متوافق (Conformal Meshing): ضمان اتصال سلس بين الشبكات المجاورة في التجميعات المعقدة.
• تقطيع متعدد المجالات (Multi-Domain Meshing): القدرة على التعامل مع هندسات تتكون من عدة أجزاء أو مواد مختلفة.
• تقطيع العناصر المشوهة (Warped Element Detection and Correction): أدوات لتحديد وتصحيح العناصر المشوهة التي قد تؤثر على دقة التحليل.

التعامل مع الهندسة وإعدادها:

• استيراد مجموعة واسعة من تنسيقات CAD: دعم معظم تنسيقات ملفات CAD الصناعية الشائعة.
• أدوات تنظيف وإصلاح الهندسة القوية: تحديد وإصلاح الأخطاء الشائعة في نماذج CAD مثل الفجوات، التداخلات، والأسطح المتداخلة.
• إنشاء وتعديل الهندسة الأساسية: توفير أدوات لإنشاء أشكال هندسية بسيطة وتعديل النماذج المستوردة.
• تقسيم وتجميع الأسطح والحجوم: أدوات لتقسيم الأسطح والحجوم لتسهيل عملية التقطيع أو تجميع الأجزاء المختلفة.
• إزالة التفاصيل الصغيرة (Defeaturing): تبسيط الهندسة عن طريق إزالة التفاصيل غير الضرورية للتحليل، مما يحسن جودة الشبكة وكفاءة الحساب.
• إنشاء أسطح متوسطة (Midsurfacing): استخراج الأسطح المتوسطة للأجزاء الرقيقة لإنشاء شبكات ثنائية الأبعاد أو ثلاثية الأبعاد مبسطة.

المرونة وقابلية التخصيص والأتمتة:

• واجهة مستخدم رسومية (GUI) سهلة الاستخدام: واجهة بديهية ومنظمة تسهل عملية التقطيع وتوفر وصولاً سهلاً إلى جميع الأدوات.
• سكريبت Python قوي: إمكانية أتمتة مهام التقطيع المعقدة، تخصيص سير العمل، وإنشاء أدوات مخصصة باستخدام لغة Python.
• تسجيل وتشغيل الأوامر (Journaling): تسجيل خطوات العمل وإعادة تشغيلها لتكرار عمليات التقطيع أو مشاركتها.
• خيارات تخصيص واسعة: القدرة على تخصيص العديد من جوانب البرنامج لتلبية الاحتياجات الخاصة بالمستخدم.

التكامل والتوافقية:

• تصدير الشبكات إلى مجموعة متنوعة من تنسيقات التحليل: دعم معظم برامج العناصر المحدودة الشائعة (مثل ANSYS، Abaqus، NASTRAN، وغيرها).
• واجهات برمجة تطبيقات (APIs): توفير واجهات برمجية للتكامل مع تطبيقات أخرى.

ميزات إضافية:

• أدوات تصور متقدمة: عرض وتحليل الشبكات ثلاثية الأبعاد مع خيارات تلوين وتظليل متنوعة.
• أدوات فحص جودة الشبكة: تحليل جودة العناصر وتحديد المناطق التي قد تحتاج إلى تحسين.
• دعم المعالجة المتوازية: تسريع عمليات التقطيع المعقدة باستخدام معالجات متعددة.
• توثيق شامل وموارد تعليمية: توفير وثائق مفصلة، دروس تعليمية، وأمثلة لمساعدة المستخدمين.
• دعم فني متخصص: فريق دعم فني متاح لمساعدة المستخدمين في حل المشكلات والإجابة على الاستفسارات.

هذه الميزات تجعل من Coreform Cubit أداة قوية ومرنة لإنشاء شبكات العناصر المحدودة عالية الجودة لمجموعة واسعة من التطبيقات الهندسية.

1. تحليل الإجهاد والتشوه الهيكلي (Structural Stress and Deformation Analysis):

• إنشاء شبكات دقيقة للأجزاء الميكانيكية: يستخدم Coreform Cubit لتقطيع نماذج CAD ثلاثية الأبعاد للمكونات الميكانيكية مثل الإطارات، الأعمدة، التروس، الصفائح المعدنية، والأوعية الضغط. تتيح جودة الشبكة العالية الحصول على نتائج دقيقة لتوزيع الإجهادات، الانفعالات، والإزاحات تحت تأثير الأحمال المختلفة (قوى، عزوم، ضغوط، درجات حرارة).
• تحليل التجميعات المعقدة (Assembly Analysis): يمكن لـ Cubit التعامل مع تجميعات متعددة الأجزاء، مما يسمح بإنشاء شبكات متوافقة بين المكونات لنمذجة سلوك الاتصال (مثل اللحام، البراغي، الاحتكاك) بدقة.
• تحليل المواد المركبة (Composite Materials Analysis): يوفر أدوات لإنشاء شبكات مناسبة لتحليل هياكل المواد المركبة متعددة الطبقات، مع التحكم في اتجاه الألياف وخصائص المواد المختلفة.
• تحليل التشوه الكبير والتلامس (Large Deformation and Contact Analysis): يمكن إنشاء شبكات قادرة على التعامل مع التشوهات الكبيرة والتفاعلات المعقدة بين الأسطح المتلامسة، وهو أمر ضروري في عمليات التشكيل، حوادث التصادم، وغيرها.
• تحليل الاهتزازات والديناميكا (Vibration and Dynamics Analysis): تساعد الشبكات عالية الجودة في الحصول على نتائج دقيقة لتحليل الترددات الطبيعية، أشكال الاهتزاز، والاستجابة الديناميكية للهياكل تحت تأثير الأحمال المتغيرة مع الزمن.
• تحليل الكلال والمتانة (Fatigue and Fracture Analysis): يمكن تركيز حجم العناصر حول مناطق التركيز الإجهادي المحتملة لتقدير عمر الكلال ونمو الشقوق بدقة.

2. ديناميكا الموائع الحسابية (Computational Fluid Dynamics – CFD):

• إنشاء شبكات للتدفقات الداخلية والخارجية: يستخدم Cubit لتقطيع الأحجام التي يتدفق فيها المائع، سواء داخل الأنابيب، القنوات، الصمامات، أو حول الأجسام مثل الطائرات، السيارات، والمباني.
• إنشاء طبقات حدودية عالية الجودة: تعتبر الطبقات الحدودية ضرورية في CFD لنمذجة سلوك المائع بالقرب من الأسطح الصلبة بدقة، حيث تحدث معظم التغيرات في السرعة ودرجة الحرارة. يوفر Cubit أدوات متقدمة لإنشاء هذه الطبقات.
• تقطيع المناطق المعقدة هندسيًا: يمكن التعامل مع الأشكال الهندسية المعقدة مثل التوربينات، المضخات، والمبادلات الحرارية لإنشاء شبكات مناسبة لتحليل تدفق المائع وانتقال الحرارة.
• تقطيع متعدد الكتل (Multi-Block Meshing): يسمح بتقسيم حجم التدفق إلى كتل أصغر وأكثر تنظيماً، مما يسهل إنشاء شبكات منظمة عالية الجودة، خاصة في الحالات المعقدة.
• تقطيع تكيفي (Adaptive Meshing – من خلال التكامل مع برامج أخرى): على الرغم من أن Cubit نفسه لا يقوم بالتقطيع التكيفي أثناء الحل، إلا أنه يمكن استخدامه لإنشاء شبكات أولية يمكن تكييفها لاحقًا بواسطة برامج CFD الأخرى بناءً على نتائج الحل.

3. التحليل الحراري وانتقال الحرارة (Thermal Analysis and Heat Transfer):

• إنشاء شبكات للأجسام الصلبة والموائع: يستخدم لتقطيع الأجسام التي يحدث فيها توصيل حراري، وكذلك الأحجام التي يتدفق فيها مائع ويحدث فيه حمل حراري.
• نمذجة التوصيل، الحمل، والإشعاع: يمكن إنشاء شبكات مناسبة لنمذجة آليات انتقال الحرارة المختلفة، مع التركيز على المناطق التي تشهد تغيرات كبيرة في درجة الحرارة.
• تحليل المكونات الإلكترونية: يستخدم لتقطيع المكونات الإلكترونية لتقدير توزيع درجة الحرارة وتحديد مناطق السخونة الزائدة.
• تحليل أنظمة التبريد والتدفئة: يساعد في تصميم وتحليل أنظمة التبريد والتكييف عن طريق إنشاء شبكات للزعانف، المبادلات الحرارية، والقنوات.

4. التحليل الكهرومغناطيسي (Electromagnetics Analysis):

• إنشاء شبكات للمجالات الكهرومغناطيسية: يستخدم لتقطيع الفراغات والمواد التي تتواجد فيها المجالات الكهرومغناطيسية، مثل الهوائيات، المحركات الكهربائية، والموجات الدقيقة.
• نمذجة التفاعلات بين الموجات الكهرومغناطيسية والمواد: يمكن إنشاء شبكات تأخذ في الاعتبار خصائص المواد الكهربائية والمغناطيسية.

5. تحليل الصوتيات (Acoustics Analysis):

• إنشاء شبكات لانتشار الموجات الصوتية: يستخدم لتقطيع الفراغات التي تنتشر فيها الموجات الصوتية، مثل غرف الاحتراق، قاعات الحفلات، وأنظمة العادم.
• تحليل امتصاص وانعكاس الصوت: يمكن إنشاء شبكات تأخذ في الاعتبار خصائص المواد الصوتية.

6. تطبيقات متعددة التخصصات:

• تحليل التفاعلات بين الموائع والهياكل (Fluid-Structure Interaction – FSI): يمكن استخدام Cubit لإنشاء شبكات متوافقة للهيكل والمائع المتفاعل، مما يسمح بتحليل التأثير المتبادل بينهما.
• التحسين الهندسي (Shape Optimization): يمكن استخدام Cubit لإنشاء شبكات للنماذج الهندسية التي يتم تعديلها بشكل متكرر أثناء عملية التحسين.
• النمذجة والمحاكاة في العلوم والهندسة الأخرى: يمكن استخدام Cubit في أي مجال يتطلب حل معادلات تفاضلية جزئية باستخدام طريقة العناصر المحدودة أو طرق عددية أخرى تعتمد على التقطيع الشبكي.

باختصار، يعتبر برنامج Coreform Cubit أداة أساسية لأي مهندس أو باحث يعتمد على التحليل العددي لحل المشكلات الهندسية والعلمية. قدرته على إنشاء شبكات عالية الجودة، التعامل مع الهندسات المعقدة، وتوفير خيارات التخصيص والأتمتة تجعله خيارًا مفضلاً في العديد من الصناعات والأوساط الأكاديمية.