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ASCad32 Cad Integrato per l'Analisi Strutturale |
ASCad-FEM, l'Analizzatore degli Elementi Finiti completamente integrato nell'ambiente Cad 3D e al Solutore lineare e non-lineare, un oggetto che interagisce con gli elementi finiti, letteralmente "dialogando" con essi.
Ciò dota il sistema (Solutore+Elementi Finiti) di una capacità di controllo e interazione fra modello e calcolo, impossibile in procedure che utilizzano solutori separati dal programma.
Non solo il solutore controlla la correttezza del modello e la congruità delle soluzioni, ma può anche, se necessario e se è abilitato a farlo, "chiedere", per esempio ad uno specifico elemento, di rielaborare la propria matrice di rigidezza con una maggiore risoluzione numerica (numero di cifre significative) al fine di adattarla a quella globale, sconosciuta al singolo elemento ma nota al Solutore.
La capacità di interazione Cad-Struttura-Solutore permette, per esempio, di definire un carico idrostatico semplicemente tramite la densità del liquido e la quota del pelo libero, quindi indicare gli elementi shell sui quali agisce: il calcolo dell’aliquota e della direzione del carico agente sul singolo shell sarà determinato dallo shell stesso.
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L'innovativa interfaccia utente "user friendly", 3DCad è l'ambiente di lavoro del progettista e permette di interagire con la struttura come se davvero potessi toccarla con le tue mani. E' sostanzialmente, una "realtà virtuale" nella quale il progettista è libero di modellare la struttura senza doversi conformare a riferimenti preordinati. L'assenza di schemi rigidi può, inizialmente, richiedere più impegno per la realizzazione dei primi modelli, perchè non è il software a "guidare" l'utente.
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A questa "novità", ci si abitua però rapidamente e, una volta imparato l'alfabeto base di ASCad32 (le operazioni sugli oggetti, la gestione dei piani di lavoro, ecc), il progettista potrà creare in poche ore strutture complesse che, con altri software, sarebbero costate giorni di lavoro.
ASCad32 non è composto da decine di moduli separati che si richiamano a vicenda, è invece, una interconnessione tra più “entità” che “collaborano“ nello stesso ambiente di lavoro (il Cad Integrato).
Gli oggetti grafici coesistono con elementi strutturali e sono trattati in modo analogo.
Ciò significa, per esempio, che la modifica delle proprietà di un’elemento shell poligonale, si effettua nella stessa maniera con la quale si cambia il tipo di linea di un segmento, oppure che l’operazione taglia agisce e si attua similmente su un segmento o un’asta precompressa, cavi inclusi.
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ASCad-FEM può, come gli altri prodotti, essere acquistato nell'allestimento desiderato. Gli unici due componenti necessari sono CAD e SOL ossia l'ambiente Cad Integrato (comune a tutti i prodotti) e il Solutore; in qualsiasi momento, è possibile estendere il proprio software aggiungendo altre funzionalità: SHL (elementi shell), VSNL (vincoli e sconnessioni non lineari), ENL (Elementi non lineari), ecc... Si può iniziare con l'economica configurazione Base con elementi finiti monodimensionali che lavorano in campo elastico lineare per arrivare, alla Full che consente l’analisi non lineare di strutture contenenti elementi resistenti solo a trazione (tiranti) e/o solo a compressione (puntoni), così come vincoli e sconnessioni bi-lineari o elementi a comportamento elastico-perfettamente plastico (connettori elastoplastici) Una delle caratteristiche più potenti di ASCad-FEM è la gestione degli estremi degli elementi finiti: in generale, tutti gli elementi, possiedono un certo numero di estremi "naturali"; per esempio un’asta è caratterizzata dall’avere due estremi, un guscio poligonale avrà un estremo in ogni vertice del perimetro e, se forato, del contorno dei nodi.
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Ad ogni estremo degli elementi finiti sarà posto (automaticamente dal programma o manualmente dall’operatore), un Nodo. La struttura consiste in un insieme di elementi finiti connessi agli estremi attraverso i nodi.
Con ASCad-FEM, è possibile assegnare un qualsiasi numero di estremi, oltre quelli "naturali" agli elementi finiti.
Tali estremi, posti ove il progettista desidera e denominati Punti Fissi, sono punti di contatto fra diversi elementi e consentono di effettuare in pochi secondi operazioni, altrimenti irrealizzabili o che richiederebbero ore di lavoro.
ASCad-FEM mette a disposizione del progettista una serie di elementi finiti e altri oggetti che, sebbene non assimilabili alla classe degli elementi finiti, sono indispensabili (legami), o estremamente utili (piani di carico) per la modellazione.
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● Nodo Strutturale |
Nodo libero, vincolato, cedevole |
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● Vincolo Non Lineare |
Nodo libero, vincolato, cedevole con comportamento non-lineare e/o monolatero |
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● Sconnessione |
Proprietà di contatto fra ogni estremo di ogni Elemento Finito e il Nodo cui converge (per ciascuno dei sei gradi di libertà del nodo); può essere: sconnesso (k=0), incastrato (k=oo), cedevole con rigidezza assegnata |
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● Sconnessione non-lineare |
Proprietà di contatto Non Lineare (Bi-lineare) fra ogni estremo di ogni Elemento Finito e il Nodo cui converge (per ciascuno dei sei gradi di libertà del nodo); possono essere assegnate due diverse rigidezze in funzione del segno dello spostamento. |
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● Asta Standard |
Trave di Bernoulli-Navier |
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● Biella |
Asta con cerniere agli estremi |
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● Biella Non Lineare |
Biella a comportamento non lineare |
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● Trave Fondazione |
Asta Bernoulli-Navier su suolo elastico |
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● Asta Precompressa |
Trave Bernoulli con un numero qualsiasi di cavi ad andamento poli-lineare o polinomiale secondo gli assi y e z della sezione |
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● Guscio Piano |
Elemento bidimensionale poligonale e forabile con mesh triangolare, eventualmente su suolo alla winkler. |
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● Guscio Precompresso |
Elemento bidimensionale e forabile con mesh triangolare, eventualmente su suolo alla winkler, con un numero qualsiasi di cavi poli-lineari comunque disposti nel suo volume |
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● Shell Rettangolare |
Elemento bidimensionale rettangolare e a mesh rettangolare con nodi soltanto agli spigoli e ai lati, eventualmente su suolo alla winkler |
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● Legame |
Oggetto che assegna ai nodi desiderati una relazione di dipendenza lineare fra uno o più gradi di libertà degli stessi. |
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● Piano di Carico Aste |
Oggetto quadrangolare o triangolare che connette due aste trasferendogli le azioni ad esso applicate. |
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● Piano di Carico Asta |
Oggetto quadrangolare connesso ad un’asta cui trasferisce le azioni ad esso applicate. |
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● Piano di Carico Nodale |
Oggetto poligonale che connette un insieme di nodi trasferendo loro le azioni su di esso applicate. |
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● Connettore elasto-plastico |
Elemento mono-dimensionale con comportamento non lineare (elastico-perfettamente plastico) con valori di snervamento indipendenti a trazione e compressione |
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● Punto Fisso |
Proprietà di tutti gli elementi finiti di possedere un numero qualsiasi di punti, oltre agli estremi “naturali” degli stessi, cui può essere assegnato un nodo (lungo l’asse per le aste in qualsiasi punto del piano medio per gli elementi bidimensionali) |
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Gli elementi piani possono avere forma qualsiasi. Ciò è consentito dalla geometria dell’elemento base della mesh che è a matrice triangolare. Inoltre è possibile definire più fori a contorno poligonale concavo o convesso all’interno degli elementi; la procedura è gestita da una specifica operazione (Fora). |
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La mesh, elaborata automaticamente, rispetta parametri imposti nel meshatore, per esempio la limitazione dell’angolo minimo dei triangoli.
La mesh viene sviluppata automaticamente dagli elementi prima del calcolo, ma può essere anche eseguita su comando dell’utente per osservarne infittimento e distribuzione.
L’algoritmo di generazione automatica della mesh è gestito da un apposito pannello che consente di indicare tutti i parametri di lavoro della procedura.
E’ possibile definire il grado di infittimento della mesh differenziandolo, se necessario, in zone diverse di uno stesso shell, o la geometria degli elementini che la compongono. Le impostazioni della mesh possono essere globali (valide per tutti gli elementi bidimensionali), o locali (specifiche per un singolo o un gruppo di elementi).
