Files CAD di tipo IGES o SAT possono essere importati direttamente. Le geometrie importate vengono utilizzate come appoggio per la generazione automatica di elementi, ma possono anche essere modificate direttamente in Straus7.

Il generatore automatico della mesh (meshatore) di superficie utilizza una tecnica di paving per creare elementi quadrangolari di alta qualità. Tale mesh di superficie può costituire un punto di arrivo su cui eseguire un analisi od un punto di partenza per la generazione di una mesh di volume con elementi tetraedrici.

Il meshatore solido si appoggia ad una mesh di superficie per creare elementi tetraedrici. Possono essere generati sia elementi tetraedrici lineari a 4 nodi che quadratici a 10 nodi.

Non tutte le geometrie definite in modelli CAD sono adatte alla generazione della mesh. Sono quindi necessari, il più delle volte, strumenti atti alla preparazione della geometria. Straus7 Release 2.1.0 contiene svariati strumenti per la riparazione della geometria o la rimozione di particolari, al fine di permettere una migliore mesh finale. In particolare si possono "cucire" spigoli di facce adiacenti, determinare T-junctions e rimuovere particolari superflui.

I vertici definiscono i punti di partenza ed arrivo degli spigoli, che a loro volta individuano la geometria della facce. In Straus7 un nodo è sempre generato in corrispondenza di un vertice; è quindi possibile vincolare la creazione di nodi in posizioni di particolare interesse. Un numero maggiore di vertici è anche auspicabile su spigoli che debbano essere "cuciti" assieme.

Vari attributi possono essere applicati ai vertici, come:

• Tipo di vertice – Libero o Fisso.
  Un vertice di tipo "libero" può essere rimosso da un’operazione di pulizia sulla mesh, mentre un vertice fisso può essere rimosso solamente a mano.
  
  
  


• Dimensione della mesh in corrispondenza dello spigolo.
  Tale attributo costituisce un potente strumento per specificare la dimensione della mesh in una qualsiasi posizione lungo uno spigolo. Esso consente inoltre di sovrascrivere ogni settaggio di default su vertici specifici e quindi di controllare accuratamente la dimensione della mesh lungo uno spigolo. In particolare, assegnando una certa dimensione dalle mesh ad entrambe le estremità di uno spigolo, la dimensione degli elementi varierà con interpolazione lineare tra i valori specificati.
  
  
  


• Attributi Nodali
  La maggiorparte degli attributi nodali può essere applicata anche ai vertici. Tali attributi verranno poi trasferiti automaticamente ai nodi corrispondenti a generazione completata.
  
  

Vari attributi possono essere applicati agli spigoli, come:

• Tipo di spigolo – Interpolato o Non Interpolato
  Tale attributo si riferisce all’interpolazione degli attributi nodali lungo lo spigolo se nei vertici di estremità è stato assegnato un attributo. Per esempio se si assegna una serie di spostamenti impressi su ogni vertice di uno spigolo, tutti i nodi che verranno generati erediteranno uno spostamento impresso interpolato tra i valori assegnati ai vertici. Se lo spigolo è, invece, non interpolato gli attributi verranno trasferiti solo ai nodi corrispondenti ai vertici e non agli altri.
  
  
  


• Attributi di spigolo Plate
  La maggiorparte degli attributi che possono essere assegnati agli spigoli di elementi Plate possono essere anche specificati per gli spigoli della geometria. Tali attributi verranno poi automaticamente trasferiti durante la generazione automatica della mesh.
  
  
  

Vari attributi possono essere applicati alle facce, come:

• Tipo di proprietà
  Per facilitare l’assegnazione di materiali ad elementi Plate, è possibile attribuire differenti proprietà ad ogni faccia nella geometria di partenza. Ciò elimina l’operazione, a volte onerosa, di assegnare il numero della proprietà in regioni complesse.
  
  
  


• Attributi di carico
  La maggiorparte degli attributi Plate (come pressione, supporto elastico, ecc.) può essere applicata direttamente alle facce della geometria di partenza. Ciò semplifica di molto l’operazione di assegnazione dei carichi, che in questo modo verranno automaticamente assegnati a generazione della mesh completata. Inoltre, tutte le volte che un elemento Plate è utilizzato come superficie esterna di una mesh solida, gli attributi come la pressione di superficie verranno automaticamente trasferiti sulla faccia del brick risultante.
  
  

Sulla geometria è poi possibile operare con i seguenti comandi: Copia, sposta, scala, specchio e cancella.

La clipboard interna di Straus7 può essere utilizzata per compiere operazioni di taglia-copia.incolla direttamente sulla geometria. Tali operazioni possono essere definite all’interno dello stesso modello o tra due modelli diversi; esse sono anche sensibili alle unità. Se per esempio si copia una faccia con dimensioni in altezza di 100mm da un modello in cui le unitè di lunghezza sono in mm, e lo si incolla in un modello con le stesse unità in m, la nuova dimensione in altezza sarà di 0.1m.

Con la presenza della geometria direttamente nei file ST7, la dimensione di tali file può crescere di molto, come le operazioni per la sua lettura e scrittura. Nella Release 2.1.0 vi sono stati moglioramenti sensibili di tali funzioni di accesso, in particolari quando esse avvengo attraverso una rete.

Il Browser di modelli Straus7 compare ora nella barra delle applicazioni per facilitarne l’accesso. L’albero di navigazione è stato aggiornato in modo simile all’explorer di windows, in modo tale da garantire l’accesso al desktop come ad altri computer collegati alla rete.

Risulta utile, a volte, la selezione di entità topologicamente connesse. Ciò è particolarmente vero se vengono importate geometrie di assiemi. Tale opzione consente di selezionare le entità connesse ad una entità predefinita.

Questa opzione di visualizzazione permette di identificare gli spigoli di plate condivisi da più di due elementi. Un esempio tipico è l’intersezione tra l’anima e le flange di una trave a doppia T costruita utilizzando una mesh di plate. Tale strumento è anche utile per il controllo di una mesh di superficie utilizzata come base per una mesh di volume, dove tutti gli spigoli devono essere condivisi da due soli elementi plate.

Questa opzione è particolarmente utile per determinare spigoli geometrici che non combaciano tra facce adiacenti; è uno degli strumenti più usati nella preparazione di geometrie alla meshatura.

Analogamente agli spigoli liberi di elementi plate, questa opzione viene utilizzata durante la fase di preparazione della geometria. In una geometria che descrive un unico solido chiuso, non dovrebbe esistere alcuna T-junction.

Come aiuto nella fase di preparazione della geometria, le facce possono essere mostrate o nascoste in base alla proprietà (analogamente a quanto avviene per elementi plate), oltre che per il tipo di superficie ai quiali appartengono. (ad. Es. piani, sfere, splines, ecc.).

Modelli con elementi plate e brick possono ora visualizzare mappe a colori letti da file di testo definiti dall’utente. Tale opzione rende l’ambiente di Straus7 più flessibile per chi lo volesse utilizzare per generare modelli e visualizzare risultati calcolati con altre applicazioni. Per elementi plate e brick vengono supportati tre formati di file: un file per risultati nodali, un file per risultati sui punti di Gauss ed un file contenente risultati di fatica nCode®. L’opzione di lettura dei risultati di fatica nCode® consente di visualizzare valori di fatica nodale. I formati ASCII nCode® a colonna singola, 6 colonne e 12 colonne sono supportati.

Nella nuova Release 2.1.0 sono disponibili nuovi tipi di visualizzazione a contour per elementi plate. In particolare:

• Attributi su edge, come ad esempio Edge Stress, possono ora essere visualizzati.
  
  
  
  


• Valore di ordinata rispetto ad un asse di riferimento.
  Tale visualizzazione a contour permette di rappresentare sulla mesh il valore della coordinata di un asse in un qualsiasi UCS. Per esempio, è possibile visualizzare la posizione radiale di elementi plate definendo un UCS cilindrico e scegliendo l’opzione "Axis 1 Ordinate".
  
  

Nella nuova Release 2.1.0 sono disponibili nuovi tipi di visualizzazione a contour per elementi brick. In particolare:

• Rapporto angolo diedro e prodotto misto.
  Con l’introduzione, in questa versione, del meshatore automatico, è fondamentale il controllo della qualità degli elementi prima di lanciare la soluzione del modello. Modelli contenenti elementi solidi sono di più difficile caratterizzazione, in termini di qualità, di modelli con elementi plate. Nuovi contour consentono di rendere più agevole tale operazione.
  
  Il rapporto angolo diedro è il valore adimensionale con segno della distorsione di un angolo tra due spigoli dello stesso elemento. Per esempio in un elemento cubico, l’angolo diedro ottimale è di 90 gradi. Per un tetraedro esso assume un valore di 70.5 gradi. Un valore di tale rapporto pari a zero indica un elemento di forma ottimale. Un valore di –1 indica la presenza di un angolo diedro di 0 gradi, mentre +1 ne indica uno di 180 gradi.
  
  Il prodotto misto, che varia da zero ad +1, da un’indicazione dell’angolo tra le diverse facce confluenti in un vertice. Un angolo degenere ha zero come prodotto misto, mentre esso vale +1 per un vertice con un angolo perfettamente retto.
  
  

• Valore di ordinata rispetto ad un’asse di riferimento.
  Tale visualizzazione a contour permette di rappresentare sulla mesh il valore della coordinata di un asse in un qualsiasi UCS. Per esempio, è possibile visualizzare la posizione radiale di elementi brick definendo un UCS cilindrico e scegliendo l’opzione "Axis 1 Ordinate".
  
  
  

La nuova opzione di visualizzazione per istogramma, da’ un’indicazione sulla distribuzione dei valori del contour sull’intero modello. L’altezza dell’istogramma corispondentemente ad un intervallo di valori indica quanti elementi fanno parte di tale intervallo. Visualizzando, per esempio l’istogramma relativo al rapporto angolo diedro in un modello solido, esso indica la proporzione di elementi caratterizzati da un’intervallo accettabile rispetto agli elementi distorti. La visualizzazione ad istogramma per tutte le visualizzazioni a contour, compresi i risultati.

L’operazione di estensione manuale della regione di selezione è stata migliorata per ottenere una maggiore sensibilità sui singoli click.

Nelle ultime release di Straus7 una opzione consente di generare file di animazione auto-eseguibili. Nella Release 2.1.0 un nuovo programma freeware "SAF Player.exe" consente di visualizzare le animazioni salvate nel formato SAF di Straus7. Ciò costituisce un modo più efficiente di distribuire le animazioni generate in Straus7, in quanto i file SAF sono generalmente più contenuti dei corrispondenti file EXE.

Con l’inclusione del supporto diretto della geometria in Straus7, l’importazione di file CAD non genera alcun elemento beam lungo gli spigoli della geometria. Ciò rimane comunque possibile utilizzando l’opzione Line Tesselate sulle facce selezionate.

Lavorando con modelli plate, spesso si trovano superfici il cui spigolo giace su di un’altra superficie, ma che non sono topologicamente connesse. Un’apposito strumento è stato sviluppato in grado di "saldare" lo spigolo in questione alla faccia che non lo contiene. In questa Release tale operazione si può applicare solamente a superfici piane, ma questa restrizione verrà superata in futuro.

Spesso è utile la definizione di un UCS corrispondentemente a configurazioni particolari della geometria. Per esempio, importando un modello CAD contenente un foro circolare, un sistema di riferimento cilindrico coassiale risulta molto comodo nella specificazione di eventuali vincoli o carichi. Questo nuovo strumento crea automaticamente un UCS di appoggio, una volta selezionata la superficie che interessa.

Si noti che tale opzione è disponibile solo per superfici analitiche (piano, sfera, toro, cono, ecc. ) e non per NURBS.

La finestra di visualizzazione dei grafici, permette ora il salvataggio del diagramma visualizzato in formato BMP. Ciò diventa utile per l’inserimento, in relazioni di calcolo, di grafici generati con Straus7.

In questa finestra di dialogo è stata aggiunta la possibilità di generare immagini bitmap in formato da 8, 16 o 24-bit. Il formato a 8-bit è particolarmente utile per immagini con un uso scarso del colore, in quanto tali file sono considerevolmente di dimensioni minori e più facilmente inseribili nelle relazioni di calcolo.

E’ stata aggiunta una nuova opzione per evitare di considerare reazioni vincolari su nodi che non siano vincolati. Le reazioni sui nodi non vincolati dovrebbero, a convergenza, essere nulle; esse sono invece, a causa di errori di arrotondamento numerico, valori molto piccoli. Questa opzione consente di semplificare la lettura dei risultati eliminando la miriade di vettori che rappresenta valori trascurabili.

La finestra di dialogo delle proprietà mostra ora le unità di tutte le grandezze dimensionali.

Nelle precedenti versioni di Straus7, la temperatura ambiente era contenuta nelle proprietà di materiale; ciò significava dover cambiare tale proprietà se differenti regioni del modello scambiavano calore (per convezione o irraggiamento) con ambienti a diverse temperature. Nella nuova Release 2.1.0 le temperature ambiente vengono assegnate allo stesso modo dei coefficienti di scambio termico, e diventano un attributo a tutti gli effetti. Si noti che, se si possiede un modello generato con una versione precedente di Straus7 i dati relativi alle temperature ambiente verranno automaticamente tradotti nel nuovo formato, una volta salvato il file con la Release 2.1.0.

Le tabelle di Straus7 sono state aggiornate e raggruppate per area di applicazione. Sono state inoltre aggiunte nuove tabelle oltre che renderle sensibili alle unità di misura:

• Tabelle Accelerazione - Tempo
  Nelle precedenti versioni di Straus7 la variazione temporale di accelerazione era descritta da una tablella moltiplicatore – tempo utilizzata come fattore di opportuni valori costanti. Nella nuova versione l’aggiunta di questa tabella sposta la specificazione delle dimensioni dai fattori direzionali alla tabella stessa. Ciò permette il salvataggio di una libreria di accelerazioni sismiche che possono essere utilizzate in ogni modello indipendentemente dalle unità di misura. Sono state infatti incluse nella libreria standard di Straus7 un certo numero di tabelle dimensionali accelerazioni – tempo (ubicate nella cartella ..\Straus7\Tables) di terremoti avvenuti in Giappone, Grecia come quello classico di El-Centro.

• Tabella Tensioni - Deformazioni
  Queste tabelle sono state rese sensibili alle unità di misura, in modo tale da permettere all’utente di creare le proprie librerie richiamabili in qualsiasi modello. Nella Release 2.1.0 sono state incluse nella libreria tabelle di esempio ubicate nella cartella ..\Straus7\Tables. Si raccomanda di accertarsi che tali tablelle corrispondano al metriale utilizzato prima di utilizzarle direttamente in un’analisi.

• Tabella Forza - Velocità
  Questo nuovo tipo di tabella consente l’utilizzo di smorzatori non lineari tramite una relazione tra forza e velocità. Ciò è analogo all’assegnazione di una tabella non lineare forza-spostamento alla molla di un elemento di tipo spring-dumper.
  
  

Il flusso di calore può essere specificato per tutti gli elementi della libreria di Straus7. Con tale tabella è ora possible consentirne anche una variazione temporale, qualora si consideri una soluzione non lineare nel transitorio.

Una nuova opzione consente di importare file di testo in formato STAAD-III o STAAD-Pro. Essa è distribuita in versione beta e non tutti gli attributi STAAD sono supportati. Se vengono rilevati dei problemi dagli utenti e comunicati prontamente, ciò aiuterà a migliorarne le carateristiche.

Nella nuova versione sono state aggiunte librerie per sezioni di paesi quali Korea e Sud Africa unitamente a sezioni di tubi ASME.

Il settaggio di Straus7 per il funzionamento in rete è da oggi più semplice grazie all’applicazione St7Config. Essa è un programma separato che si può utilizzare per la configurazione sia dei client che del sever, come per tutte le necessarie istallazioni dei driver HASP.

Lo sviluppo di Straus7 è in continuo avanzamento e vi sono un certo numero di progetti che corrono in parallelo. Nel seguito viene data un’anteprima dei progetti di sviluppo principali che saranno implementati nelle versioni future.

Con l’avvento della generazione automatica della mesh, le dimensioni dei modelli tenderanno a diventare sempre maggiori data la relativa facilità di generare in modo efficiente modelli complessi. Il solutore skyline oggi presente in Straus7 è ragionevolmente veloce per modelli che contengono fino a 200.000-300.000 equazioni. Per modelli più pesanti i tempi si allungano di molto. Il nuovo solutore per matrici sparse riduce notevolmente i tempi di attesa. La seguente tabella mostra alcuni dei risultati che si sono raggiunti con l’utilizzo della versione Beta del nuovo solutore:

Una versione futura di Straus7 permetterà di utilizzare il linguaggio OpenGL come motore di rendering. Attualmente tutte le operazioni di rendering vengono compiute internamente via software. Utilizzando l’OpenGL si avranno sensibili miglioramenti nelle prestazioni grafiche a patto che sia istallata sul proprio sistema una scheda grafica che supporta tale piattaforma. Mediamente, con le OpenGL,l la velocità di rendering risulterà essere 10 volte maggiore.

In Straus7 non è ancora possibile creare direttamente entità geometriche. Esse devono essere importate da ambienti CAD tramite formati IGES o SAT. Release future utilizzeranno stumenti di modellazione CAD per la creazione di geometrie arbitrarie ed offriranno opzioni per il calcolo di intersezioni ed operazioni booleane.