Programmi interattivi di uso generale per la preparazione del modello ad elementi finiti, la rappresentazione dei dati di ingresso e l'elaborazione dei risultati ottenuti col Microsap. Essi offrono un'estesa serie di funzioni quali: modellazione e grafica totalmente tridimensionale con una risoluzione da 640x480 pls a 1280x1024 pls; hard-copy ad alta risoluzione su stampante; lettura e scrittura immagini grafiche su disco; selezione completa di colori e stili delle linee di disegno; proiezioni ortografiche e prospettiche; animazioni della struttura sotto carico o in vibrazione; rotazioni, traslazioni, variazioni di scala, ingrandimenti; sezioni, viste esplose degli elementi; funzione di zoom e sovrapposizione di immagini; rimozione linee nascoste; ombreggiatura; rappresentazione grafica degli sforzi; stampa selettiva degli sforzi con ordinamento; schermo grafico partizionabile in 5 aree di lavoro indipendenti (viewport). Sia il Pre-Processor PREPMSP, che il Post-Processor POSTMSP contengono un editor, un processore di comandi, una libreria comandi ed una libreria di routine grafiche. Scopo principale del Pre-Processor è la preparazione di tutti i dati relativi al modello strutturale da risolvere col Microsap. Il Post-Processor opera sul file dati contenente la definizione della struttura (nodi, elementi, materiali, carichi, vincoli) e sul file dei risultati ottenuti dall'analisi strutturale (spostamenti nodali, modi di vibrare, sforzi negli elementi).

Principali Caratteristiche Tecniche Comuni.

Programmi configurabili dall'utente. E' possibile definire le caratteristiche del video, gli attributi di colore per il video alfanumerico e la formattazione dell'area di input e output interattivo.

L'input per i programmi può provenire da un file batch su disco o interattivamente dal video-terminale. E' possibile in ogni istante il passaggio dalla modalità batch a quella interattiva e viceversa. Il video alfanumerico è suddiviso dall'utente in tre aree mobili: l'area di input interattivo, l'area di output interattivo e la linea messaggi. Nell'area di input compaiono i comandi battuti dall'utente, mentre nell'area di output compare l'output prodotto a seguito di particolari comandi con uscita alfanumerica. L'input interattivo consente lo scorrimento sequenziale in avanti o all'indietro sia per linee che per pagine.

La gestione dell'output interattivo è simile a quella dell'input: tramite il tastierino numerico ed altri tasti funzione è possibile ottenere lo scorrimento del testo in avanti o all'indietro per righe o per pagine, l'accesso diretto alla prima o all'ultima pagina.

Ogni comando è costituito da un codice mnemonico generalmente seguito da una serie di parametri numerici o alfanumerici in formato libero. Se i parametri non vengono assegnati il programma opera con valori di default.

Diagnostica e aiuti in linea (comando HELP). Segnalazione acustica di errore e di termine esecuzione di un comando.

Assegnazione del titolo alla sessione di lavoro (SUBTIT), formattazione, intestazione e numerazione automatica delle pagine di stampa. Cambio pagina (PAGE). Attivazione o disattivazione dei messaggi di inizio esecuzione di un comando (OUTCOM).

Variazione della modalità interattiva/batch per l'input e l'output (INPUT, OUTPUT) e cancellazione dei file (PURGE).

Ripetizione iterativa del comando precedente, con variazione dei parametri (REP).

Possibilità di riprendere una precedente sessione di lavoro e salvataggio in qualunque istante (SAVE,RESUME). Termine della sessione di lavoro con QUIT o FINISH.

Passaggio immediato tra la rappresentazione del video grafico e quello alfanumerico preservando le due immagini (comando SHOW o tasto funzione F10).

Commutazione tra i modi grafici a bassa e alta risoluzione (comando RES) durante una sessione di lavoro.

Rappresentazione grafica degli elementi con numerazione dei nodi, elementi, shrinkage, colore e stile sia per il bordo che per le superfici, con 18 tipi di retinature e tratteggi (ENUM, SHRINK, ECOL, ESTYL).

Reset dei parametri grafici, definizione del viewport attivo, cancellazione del viewport, assegnazione del colore di cornice e di sfondo del viewport, copia dei parametri grafici da un viewport ad un altro (RESETP, VWPORT, ERASE, COLVWP, CVWP).

Ingrandimento del modello, cambiamento di scala nelle tre dimensioni, cambiamento di origine, spostamento dell'origine su un nodo, rotazione e traslazione del modello (MAGN, MDSCAL, MDORG, MDORN, MDROT, MDTRAN).

Rappresentazione del modello in proiezione parallela ortografica o prospettica. Variazione della distanza dal modello (PERSP, DISTAN).

Possibilità di definire un sistema di plottaggio con assegnazione dell'origine, anche coincidente con un nodo, e l'orientazione degli assi di schermo (VWRPT, VWRPN, VWROT).

Possibilità di sezionare il modello con due piani (anteriore e posteriore), assegnando le distanze dall'origine del sistema di plottaggio (DISTH, DISTY).

Il sistema di plottaggio può essere definito implicitamente e in modo automatico col comando ZOOM che può anche variare l'ingrandimento del modello.

Rappresentazione degli assi globali (AXES). Assegnazione di un titolo al disegno eseguito sul viewport (PLTIT).

Rappresentazione del modello con plottaggio degli elementi appartenenti a tutti i gruppi o solo ad alcuni (PLELEM), e secondo le selezioni effettuate e i parametri grafici attuali.

Rappresentazione dei nodi, con o senza numerazione (NNUM, PLNOD). Non esistono restrizioni alla sovrapposizione di più immagini sullo stesso viewport, per cui è possibile qualunque combinazione (nodi con elementi, viste diverse, colori diversi, ecc.). Possibilità di definire le dimensioni dei caratteri, utilizzati nella numerazione dei nodi e degli elementi, tra tre diversi font alternativi.

Rimozione di linee e superfici nascoste e ombreggiatura con contrasto e direzione di illuminazione variabile dall'utente. Effetto trasparenza (HIDDEN).

Col comando PRSCR si ottiene l'hard-copy su stampante del video ad alta risoluzione. Le immagini grafiche possono essere archiviate su disco (WRSCR) in formato compatto in un apposito file e riportate su video senza interferire con i parametri grafici attuali (RDSCR). E' possibile collezionare immagini relative a diversi lavori ed esaminarle (in modalità casuale o sequenziale) o stamparle successivamente. Utilizzando schede grafiche ad alta risoluzione è anche possibile la registrazione o lettura di un solo viewport. Comando PAUSE utilizzato per presentazioni e dimostrazioni (effetto simile alla proiezione di diapositive).

Principali Caratteristiche Tecniche del Pre/Processor.

Definizione di sistemi locali fino ad un massimo di 32 contemporaneamente abilitati (SSYS, SSYSN). Selezione del tipo di coordinate in uso nei sistemi locali: rettangolari, cilindriche, sferiche (SYSTYP). Abilitazione/ disabilitazione dei sistemi di riferimento (CSYS). Plottaggio degli assi di riferimento locali (PLSYS).

Assegnazione esplicita delle coordinate dei nodi (N). Soppressione di nodi (NDEL). Generazione di nodi su linee rette, archi di cerchio, di ellisse, di parabola, di iperbole, con passo costante, passo comunque variabile secondo le coordinate locali, passo comunque variabile secondo la distanza (NFILL). Generazione su superfici piane, cilindri, sfere, coni, ellissoidi, paraboloidi, iperboloidi, con passo variabile (NGEN). La generazione di solidi di traslazione o di rivoluzione si ottiene quando il sistema di riferimento è selezionato di tipo cartesiano o cilindrico.

Copia in scala con generazione di un pattern di nodi (NSCAL). Copia o trasferimento di nodi tra due sistemi locali, con rototraslazione (NTRAN). Copia per varie simmetrie e riflessioni di un pattern di nodi (NSYM). Digitalizzazione diretta di nodi, con posizione definita tramite cursore grafico (DIGIT).

Intersezioni tra superfici piane, cilindri, sfere, coni, ellissoidi, paraboloidi, iperboloidi, comunque orientate nello spazio (INTER). Generazione nodi per perpendicolari condotte alle superfici (PERP). Generazione nodi per spessori a partire da una superficie (NTHK). Calcolo del centro di curvatura (CENTER).

Definizione gruppi elementi, espansione o compattazione di un gruppo elementi, selezione gruppo corrente (GROUP); soppressione gruppi elementi (GRDEL).

Assegnazione elementi (E); soppressione elementi (EDEL). Compattazione con rinumerazione (ECOMPR); modifica attributi elementi (EMOD); generazione elementi (EGEN).

Plottaggio delle condizioni di vincolo (PLBC) e delle forze nodali (PLLD).

Principali Caratteristiche Tecniche del Post/Processor.

Definizione (SLOAD) del numero e tipo di argomento attivo (spostamenti statici, dinamici, modi di vibrare). Assegnazione di un fattore di scala relativo o assoluto per le deformate (DSCALE).

Rappresentazione delle deformate selezionate (PLDEF) e degli spostamenti dei nodi (PLDISP).

Animazioni. Tramite la definizione di un opportuno parametro nei comandi PLELEM e PLDEF e utilizzando il tastierino di controllo del cursore e altri tasti funzione è possibile ruotare il modello o ruotare attorno al modello. Se è rappresentata una deformata dinamica o una forma modale è possibile vedere il modello in vibrazione. Se il plottaggio è relativo ad una deformata statica, l'animazione mostra la deformazione del modello durante l'applicazione del carico.

Rappresentazione grafica degli sforzi e degli spostamenti (SSTR, PLSTR). Il livello di sforzo (o spostamento) può essere evidenziato sulla deformata attraverso la colorazione dell'elemento su una scala che va dal blu al rosso. E' possibile effettuare una selezione sul massimo e minimo valore di sforzo, sul materiale, ecc.. L'utente può anche specificare operazioni sugli sforzi, come ad esempio la funzione valore assoluto. Oltre che con differente colorazione, il livello di sforzo può essere rappresentato con retinatura di densità, variabile o stampato su video all'interno dell'elemento.

Stampa selettiva degli sforzi e ordinamento. Il comando PRSTR produce la stampa degli sforzi con eventuale ordinamento dei valori. E' possibile effettuare l'operazione di valore assoluto e tutte le selezioni già viste (sul livello minimo e massimo di sforzo, sul tipo di materiale, ecc.).

Realizzazione di grafici XY per sforzi e spostamenti (PLXY) sulla base di una lista ordinata assegnata (SLIST). Esiste la possibilità di rappresentare più tipi di sforzo (o componenti di spostamento) nello stesso grafico, con colore e stile differenti. La curva può essere tracciata sia per segmenti rettilinei sia attraverso spline cubiche passanti per i punti tabellati.

La nuova Rel.8.1 del Pre-Processor Grafico presenta inoltre come principale caratteristica, la possibilità di generazione automatica del modello come geometria, carichi e vincoli. Non è più necessaria la preliminare numerazione di nodi ed elementi. Inoltre i vincoli, carichi, ecc. possono essere assegnati specificando la loro ubicazione nello spazio senza far riferimento a numeri di nodo o elemento, tramite i nuovi comandi di selezione nodi ed elementi (NSEL, NSLE, ESEL, ESLN). La costruzione del modello avviene ora con modalità totalmente differenti rispetto alla Rel. precedente. La semplificazione è notevole soprattutto per strutture complesse schematizzate con elementi di superficie o di volume.

I principali comandi di generazione del modello sono descritti nel seguito.

MESH. Consente di generare nodi ed elementi su una qualsiasi superficie assegnando solamente i nodi sul contorno o solo ai vertici. E' possibile la generazione con contorni irregolari quadrangolari, triangolari o con più di quattro lati e con differenti suddivisioni sui lati.

MGEN. Consente di replicare una regione di modello (con qualunque tipo di elemento) già suddivisa in nodi ed elementi, traslandola, ruotandola e scalandola. E' anche possibile la conversione automatica del tipo di elemento (ad esempio convertire una struttura reticolare a bielle in una a telaio a travi).

MAGEN. Il comando permette di generare una superficie di nodi ed elementi per estrusione della sua sezione trasversale. In pratica è ottenuta una mesh di superficie (shell) a partire da una linea di sezione.

MVGEN. Questo comando permette la costruzione automatica di una mesh 3D (ad elementi solidi brick), partendo da una superficie suddivisa (utilizzando eventualmente i comandi precedenti) in elementi shell, per estrusione, rotazione e scala.

MSYM. Permette di copiare intere regioni di modello (costituite da elementi di qualunque tipo) con operazioni di simmetria rispetto agli assi locali.

MERGE. Consente di incollare assieme parti differenti della struttura i cui nodi o elementi occupano uguale posizione ed aggiorna automaticamente le connessioni degli elementi.

NCOMPR. E' il comando duale di ECOMPR per i nodi e comprime la numerazione dei nodi. Tutti i comandi appena visti permettono di fatto la generazione della struttura per parti, senza la necessità della preventiva numerazione di nodi ed elementi.