La nuova release 2.3.x di Straus7 include numerosi miglioramenti e nuove implementazioni.

Il presente documento si propone come un documento sintetico relativo a tutte le novità presenti in questa versione.

1. I modelli generati con versioni precedenti di Straus7 sono pienamente compatibili con la release 2.3.x. I modelli che saranno generati con la versione 2.3.x, non potranno essere aperti con precedenti versioni del codice. Il formato di esportazione come file di testo permette comunque operazioni di compatibilità a ritroso.
2. La nuova release 2.3.x richiede una nuova chiave di accesso.

• Carichi di tipo PLOAD in NASTRAN
  

  Gli attributi definiti in NASTRAN come PLOAD, possono essere ora importati in ambiente Straus7.




• Importazione di curve da files IGES
  

  Files IGES che contengano solo curve (ad es. curve non connesse ad alcuna superficie o solido) possono ora essere importate come elementi beam.
  
  
  
  
  
  

• Equazione generale di constraint (Two Point Link).
  

  Gli utenti di Straus6 hanno già familiarità con questo tipo di link: l’equazione generale di costraint tra due punti. E’ possibile, ora, accoppiare i gradi di libertà di due nodi tramite un’equazione lineare, ad esempio richiedere che lo spostamento DY del nodo 1 eguagli 2.5 volte lo spostamento DZ del nodo 2 più una costante qualunque. I gradi di libertà dei singoli nodi possono essere definiti in ogni sistema di coordinate UCS.
  
  
  

• Aggiornamento della finestra di dialogo per la definizione delle condizioni di carico e vincolo.
  La finestra di dialogo per la definizione delle condizioni di carico e vincolo è stata aggiornata per consentirne una più facile verifica. Solo le condizioni di carico con accelerazioni globali applicate avranno i relativi valori visualizzati nella finestra. Ciò rende più semplice la verifica delle condizioni di carico con accelerazioni rispettivamente globali o gravitazionali imposte.
  
  
  


• Nuove condizioni di vincolo auto-equilibrate da forze d’inerzia.
  Nella finestra di dialogo per la definizione delle condizioni di carico e vincolo è possibile ora selezionare il tipo associato alla condizione di vincolo. In aggiunta al tipo "normale", precedentemente disponibile, è possibile la selezione di condizioni di vincolo auto-equilibrate da forze d’inerzia. Tali nuove condizioni permettono a strutture fluttuanti (senza alcun vincolo applicato, comuni in campo marittimo od aeronautico), soggette a una distribuzione qualsiasi di carico, di essere risolte con il solutore statico lineare senza la necessità di applicare esplicitamente vincoli nodali.

• Condizioni di carico sismico per analisi statica equivalente (analisi sismica quasi-statica).
  La maggior parte delle normative nazionali ed internazionali (ad esempio la normativa AS1170.4 e l’Eurocodice 8), offrono la possibilità di semplificare l’analisi sismica degli edifici, attraverso un’analisi statica equivalente, piuttosto che un’analisi dinamica a spettro di risposta o dinamica al passo, a condizione che siano soddisfatti determinati criteri di regolarità strutturale. L’analisi statica equivalente implica la distribuzione di una certa aliquota della massa strutturale come carico orizzontale con legge di variazione prefissata in funzione dell’altezza dell’elemento strutturale dal suolo. L’applicazione di tali carichi equivalenti può essere tediosa e complessa se fatta a mano dall’utente. In Straus7 tale analisi può ora essere condotta in automatico, inserendo solamente un certo numero di parametri che definiscono le condizioni sismiche da analizzare per la particolare normativa considerata. Le condizioni di carico sismico generano casi risultanti primari che coesistono con i normali risultati statici lineari, all’interno dello stesso file (*.lsa). Tale coesistenza semplifica di molto la combinazione di casi risultanti statici e sismici in fase di post-processing.
  
  

• Nuovo attributo di carico e momento distribuito per elementi Beam
  Selezionandoli da immagini contenenti diverse distribuzioni, si possono ora applicare carichi e momenti distribuiti agli elementi beam secondo variazioni costanti, lineari, triangolari e trapezoidali. Un ulteriore miglioramento di tale attributo consiste nella possibilità di applicare fino a 64 distribuzioni di carico su ogni elemento beam per la singola condizione.
  
  


• Nuove forze e momenti concentrati per elementi beam.
  Si possono ora applicare fino a 64 diversi carichi o momenti concentrati sul singolo elemento beam, per condizione di carico.


• Nuovo attributo per elementi truss: "String Group"
  Gli elementi reticolari tra essi connessi, possono essere ora riuniti in uno "String Group". Tale proprietà permette alla serie di elementi reticolari di comportarsi come un unico cavo con possibilità di scorrere tra carrucole fittizie. Gli elementi reticolari così definiti saranno soggetti ad una forza assiale costante in relazione alla mancanza di attrito. Gli elementi che formano uno "String Group" possono formare sia una percorso aperto che chiuso.

• Elementi Cable
  Gli elementi che simulano il comportamento strutturale di cavi catenari, possono ora essere suddivisi. Ciò risulta utile nell’applicazione di più carichi puntuali lungo l’asse dell’elemento.


• Pressione e temperatura (interna ed esterna) di elementi "Pipe"
  Pressioni e temperature sia esterne che interne vengono ora applicate tramite una unica finestra di dialogo.
  
  


• Nuovi elementi di ripartizione del carico "Patch Load".
  Questo nuovo tipo di elemento costituisce una delle novità principali di questa ultima release. Esso non possiede alcuna rigidezza strutturale, ne conducibilità termica; svolge unicamente la funzione di distribuire i propri carichi di superficie sugli elementi beam limitrofi. Esempi di utilizzo possono riguardare la ripartizione delle pressioni del vento o la distribuzione dei carichi di solaio, in ambito civile.
  
  
  

• Plate Normal Pressure
• Plate Global Pressure (in proiezione o no)
• Plate Face Shear
• Plate Non Structural Mass

• Spessore di elementi Plate (Plate Thickness)
  Straus7, a partire dalla release 2.3.x, permette di definire lo spessore degli elementi plate direttamente come attributo, indipendentemente dal valore definito nella finestra di dialogo delle proprietà. Ciò semplifica l’operazione di cambiamento dello spessore senza la necessità di dover definire una nuova proprietà Plate. L’assegnazione tramite attributo riguarda sia lo spessore membranale che flessionale.
  
  



• Pressioni globali nei Plate e nei Brick.
  Nelle precedenti release di Straus7 quando una pressione globale veniva applicata in proiezione sulla superficie di un elemento plate o faccie di elementi brick, tale proiezione riguardava la risultante delle forze applicate in relazione ad un piano ortogonale ad essa. E’ possibile ora agire sia sulla risultante, sia sulle componenti indipendenti.
  
  

• Assi locali di elementi Brick
  Gli assi locali degli elementi brick possono ora essere orientati concordemente ad un qualunque sistema di riferimento UCS. Ciò risulta particolarmente utile nella definizione dei carichi, nell’ interpretazione dei risultati e per la definizione delle proprietà di anisotropia degli elementi solidi. Nelle precedenti versioni era necessario creare tante proprietà quante le possibili orientazioni di anisotropia. Straus7 ora calcola in automatico, per ogni punto di Gauss dell’elemento, la terna materiale e conseguentemente assembla le rigidezze.
  
  
  
  E’ inoltre possibile la visualizzazione grafica degli assi locali di elementi solidi analogamente a quanto già disponibile per elementi Plate e Beam.
  
  
• Pre-tensione applicata ad elementi solidi.
  E’ disponibile ora un nuovo attributo per l’applicazione di un carico di pretensione agli elementi solidi.
  
  

• Masse non strutturali.
  Questi nuovi attributi rappresentano una delle maggiori novità della release 2.3.x. Come suggerito dal nome stesso, tale attributo rappresenta una massa aggiunta rispetto a quella della struttura (definita attraverso la densità degli elementi). Esso è utilizzato nella simulazione di tutti i sovraccarichi permanenti ed accidentali. Precedentemente tali condizioni di carico dovevano essere applicate come pressioni distribuite. Le pressioni non hanno però alcun effetto sull’inerzia della struttura in condizioni dinamiche.
  
  La massa non strutturale è un attributo dipendente dalla condizione di carico, e può, in automatico, esserne inclusa ed esclusa. Questa possibilità permette alla massa strutturale di essere inclusa solamente nella condizione di peso proprio ed esclusa da ulteriori condizioni in cui i carichi esterni vengono espressi in termini di masse non strutturali.
  
  
  

• Estrazione del piano medio (Mid-Plane Extraction)
  Questo nuovo tool può essere utilizzato per ottenere una superficie media tra due definite con elementi plate, come illustrato in figura. In questo caso la mesh di colore rosso rappresenta il risultato dell’operazione di generazione della superficie media relativamente alle mesh verde e blu.
  
  
• Miglioramenti dello strumento per l’ottimizzazione dei fattori di forma di elementi plate (Smooth Plates).
  E’ stata aggiunta l’opzione per scegliere se l’operazione di ottimizzazione dei fattori di forma ed angoli interni di elementi plate, debba riguardare anche il possibile movimento dei nodi di confine relativamente agli elementi selezionati. Inoltre la qualità risultante degli elementi è in generale migliore di quella generata in precedenti versioni di Straus7.
  
  

• Librerie di materiali compositi.
  La possibilità di creare librerie di materiali definite dall’utente è stata ora estesa anche ai singoli strati di materiale composito (Ply), in accordo con quanto già disponibile per le librerie di materiali e sezioni trasversali. Sarà quindi possibile ora importare da libreria anche la definizione dei singoli strati introdotta in Property/Ply.
  
  

• Visualizzazione dei carichi distribuiti sugli elementi beam
  I carichi distribuiti sugli elementi beam possono ora essere visualizzati sia come vettori che come linee. La nuova opzione di visualizzazione per linee, rende più facile individuare le distribuzioni di carico triangolare e trapezoidale più complesse.
  
  

• Generazione automatica di tebelle tensioni-deformazioni
  All’editore di equazioni per tabelle (Tables), è stata aggiunta la possibilità di generare curve predefinite tensioni-deformazioni. E’ sufficiente l’inserimento di tre parametri (modulo iniziale E0, tensione di snervamento e modulo elastico a snervamento avvenuto Et), per generare la relativa tabella.
  
  


• Conversione di accelerogrammi in spettri di risposta elastici.
  Straus7 possiede ora un semplice tool per la conversione di accelerogrammi in spettri elastici di risposta. Gli utenti possono così ottenere con l’ausilio dei solutori in frequenza, risultati comparabili a quelli ottenibili in regime dinamico transitorio, caratterizzati da una tempo di calcolo molto maggiore.
  
  
  
  La seguente figura illustra un esempio di utilizzo di tale funzione. La prima immagine rappresenta una tabella Accelerazione-Tempo, mentre la seconda illustra il relativo spettro di risposta in accelerazione.
  
  
  
  

• Opzioni del solutore armonico
  Il solutore armonico restituisce ora due possibili tipi di output: è possibile scegliere tra soluzioni nel dominio del tempo oppure in frequenza.
  
  
  
  E’ ora possibile, per ciascuna condizione di carico, specificare un moltiplicatore in ampiezza, un angolo di fase, ed una frequenza. Ciò significa che possono essere applicate al sistema condizioni di carico multiple, agenti simultaneamente a frequenze diverse.
  
  
  
  In fase di post-processing vengono offerte due differenti modalità di visualizzazione. E’ possibile visualizzare il contributo massimo di ciascuna condizione di carico, oppure selezionare l’opzione "Harmonic Time history".
  
  
  
  L’opzione "Harmonic time history" produrrà risultati nel dominio del tempo relativamente a tutti i carichi agenti con la propria frequenza e la propria fase. Il numero di intervalli temporali, l’istante iniziale e finale di interesse vengono introdotti dall’utente.
  
  

• Gruppi di carico nell’inviluppo per combinazione.
  Una nuova opzione è ora disponibile relativamente al modulo di inviluppo: la possibilità di specificare gruppi di carico non contemporanei. Precedentemente tre opzioni erano disponibili relativamente al modulo di inviluppi per combinazione:

1. ON – opzione che considera una condizione di carico come sempre presente.
2. OFF – che non considera mai la condizione cui si riferisce.
3. CHECK – che aggiunge una combinazione solo se produce risultati più onerosi (relativamente ai valori massimi o minimi).

• Inviluppo minimo di combinazione – Trova la combinazione di carico nel gruppo che produce il risultato più negativo ed aggiunge quella all’inviluppo finale.
• Inviluppo Massimo di combinazione – Trova la combinazione di carico nel gruppo che produce il risultato più positivo e l’aggiunge all’inviluppo finale.

• FFT
  La release 2.3.x. di Straus7 offre la possibilità di convertire un segnale qualsiasi dal dominio del tempo a quello delle frequenze attraverso l’algoritmo della Fast Fourier Transform (FFT). E’ così possibile evincere facilmente il contenuto in frequenza di un segnale definito nel dominio del tempo.
  
  A completamento di questo nuovo strumento, sono rese disponibili diverse opzioni:
• Filter – Questa opzione permettere di scegliere il tipo di finestra con cui filtrare i dati in ingresso.
• Output – Attraverso questa opzione si può scegliere il tipo di output in relazione alla parte reale od immaginaria. E’ disponibile anche l’opzione per l’ottenimento della Power spectral density (PSD).
• Interpolazione – L’algoritmo utilizzato per produrre una trasformazione discreta di Fourier, richiede due funzionalità importanti: 1) i punti di ingresso dell’algoritmo devono essere una potenza di 2, 2) la spaziatura tra tali punti nel dominio del tempo deve essere costante. Poichè gli andamenti nel tempo generati da Straus7 non sono soggetti a queste limitazioni, è necessario interpolare i dati in entrata.

Le API di Straus7, disponibili dalla versione 2.2.x, sono state accolte con entusiasmo dall’utenza, ed esiste già un certo numero di applicazioni e funzionalità create dagli utenti stessi, scritte utilizzando le API. Nella versione 2.3.x, sono state aggiunte più di 60 nuove funzioni alla libreria delle API, in particolare relativamente a:

• Gestione degli incrementi di carico nelle analsi non-lineari.
• Gestione delle procedure di restart.
• Estrazione di tipologie di risultati prima non disponibili.
• Assegnazione di nuovi tipi di attributo introdotti nella nuova versione.

• Ampliate le funzioni dell'interprete della fase introduzione dati
  In Straus7 la funzionalità di interpretazione delle formule, consente un’agevole applicazione di carichi anche complessi. Per esempio la distribuzione delle pressioni su di un oggetto cilindrico, investito dal vento, può essere specificata inserendo una Face Pressure con una formula funzione di due delle coordinate di un sistema di riferimento cilindrico. Straus7 valuta il valore della formula nel baricentro (elementi bi e tri-dimensionali) di ogni elemento e conseguentemente applica la relativa pressione. Nella release 2.3.x. di Straus7 le funzionalità dell’interprete di equazioni sono state ampliate. E’ ora possibile l’inserimento di variabili che rappresentano la lunghezza, l’area od il volume degli elementi, oltre le variabili spaziali precedentemente disponibili. Per esempio l’applicazione di una pretensione proporzionale alla lunghezza dell’elemento beam può essere applicata con un’equazione del tipo 2.5*L, dove L rappresenta la lunghezza di ciascun elemento selezionato. In modo simile la variabile A rappresenta l’area di un elemento Plate o l’area della faccia selezionata di elementi brick, mentre V è il volume dell’elemento beam, plate o brick. Inoltre è possibile aggiungere a tali variabili il prefisso T, indicante "Totalità". Ad esempio se un certo numero di elementi plate vengono selezionati, l’applicazione di una pressione tramite la formula 1.5/TA genera una procedura in due passi: nel primo l’area totale degli elementi selezionati viene assegnata alla variabile TA; successivamente ogni elemento plate sarà soggetto ad una pressione di 1.5 diviso per l’area totale calcolata come precedentemente indicato.


• Cambiamenti relativi ai caratteri
  Una delle prime cose evidenti dall’interfaccia della release 2.3.x. è il cambiamento del carattere utilizzato. Il tipo di carattere standard utilizzato ora in tutta l’interfaccia di Straus7 è Tahoma. Tale scelta è conseguente ad un migliore supporto di caratteri negli alfabeti cinese e giapponese presenti ora in Straus7.


• DDE Multi-launch
  Se l’installazione è stata effettuata correttamente, operando con un doppio click su di un file ST7 nell’explorer di windows (oppure sul desktop), Straus7 viene eseguito in automatico ed il file viene aperto nella sessione generata. Nella precedente versione di Straus7, nel caso in cui il programma fosse già aperto, un doppio click avrebbe provocato l’esecuzione di una nuova sessione di Straus7, anzichè aprire il file nella sessione esistente. Con la nuova versione viene lanciata un’unica sessione di Straus7 con apertura di file multipli. Ciò è utile per un risparmio di risorse del sistema.
  
  
  
  Per inviare un messaggio: hsh@iperv.it