Solutore Msp32
Caratteristiche 
Generali

SOLUTORE FEM MICROSAP MSP32

Contenuto dell'Applicazione.

Il Microsap è un programma agli elementi finiti per l'analisi statica e dinamica di strutture piane o tridimensionali di tipo generale. Nella attuale versione esso consente il calcolo di strutture di differenti tipologie in campo elastico e in condizioni di linearità geometrica. Tipiche strutture analizzabili col Microsap sono le seguenti:

Strutture reticolari piane o spaziali (ponti, torri, tralicci).
Strutture a telaio piano o spaziale o a geometria generica (edifici, capannoni industriali, travi continue, membrature trave/pilastro, graticci di fondazione su suolo elastico).
Strutture assialsimmetriche e pseudo-assialsimmetriche, con discontinuità circonferenziali (cupole, serbatoi, volani, ingranaggi, pulegge).
Strutture in stato di sforzo o deformazione piano (gallerie, dighe, organi di macchine).
Strutture membranali (cupole, pareti, strutture scatolari).
Strutture a guscio (lastre piane e curve).
Strutture solide di tipo generale.

Il Microsap, pur possedendo capacità di input autonomo, è fornito di un Pre e di un Post-Processor di elevate prestazioni. Il Pre-Processor Grafico è dotato di un modellatore totalmente tridimensionale e di un'ampia libreria di comandi. La sua architettura, del tutto originale, consente l'esecuzione mista interattiva/batch e la riesecuzione dei comandi. L'operatore ha sempre in linea sia l'input che l'output, anche se la sessione di lavoro è stata interrotta. Il Post-Processor Grafico consente la completa sintesi dei risultati dell'analisi: rappresentazione delle deformate, animazione, visualizzazione grafica dei livelli di sforzo, realizzazione di grafici, hard-copy. Le principali caratteristiche dei Pre/Post Processor sono descritte a parte.

Versioni per Windows 95/98/Me/2000/Xp.

Il Microsap è disponibile in 4 differenti versioni.

Versione Demo. Può essere utilizzato su qualunque PC su cui è installato Windows 95/98/Me oppure Windows 2000 o Windows Xp. Può essere prelevato liberamente dalla sezione "Download" e il suo utilizzo non è soggetto ad alcuna restrizione e non richiede l'installazione della chiave hardware. La versione Demo del solutore Microsap è limitata alla risoluzione di strutture con un massimo di 100 nodi e 50 elementi. Le caratteristiche sono quelle delle versioni Plus e LT, ed è disponibile nella nuova Rel.8.3B.

Versione Plus. La  versione Plus del Microsap non pone alcun limite alle dimensioni dei problemi analizzabili (qualunque numero di nodi, elementi, condizioni di carico, ecc.). Essa può essere installata su qualunque PC basato su Windows 95/98/Me oppure Windows 2000 o Windows Xp.

Versione LT. E' del tutto equivalente alla versione Plus ma limitata alla risoluzione di problemi con un massimo di 1500 nodi e 800 elementi.

Versione Library. Ad iniziare dalla Rel.8.3 il solutore Microsap è anche disponibile in versione libreria statica (.LIB) e dinamica (.DLL). Esse sono utilizzate dalle software houses che ne acquistano la licenza d'uso, per integrare in modo ottimale il solutore FEM Microsap in applicazioni specifiche di progettazione civile o meccanica. La versione Library può essere fornita con differenti caratteristiche e personalizzazioni.

Libreria Elementi.

3/D TRUSS (asta con 2 nodi; 3 gradi di libertà per nodo).
3/D BEAM (asta con 2 nodi; 6 g.d.l./nodo).
3/D BOUNDARY (elemento di contorno con 6 g.d.l.)
Q4,Q6,QM5 (quadrangolari o triangolari assialsimmetrici, plane strain, plane stress con 3 o 4 nodi e 2 g.d.l./nodo).
Q4,Q6,QM5 (quadrangolari o triangolari membranali con 3 o 4 nodi e 3 g.d.l./nodo).
PLATE/SHELL (quadrangolari o triangolari con 3,4,5 nodi e 6 g.d.l./nodo).
SOLID (esaedrici o pentaedrici con 8 o 6 nodi e 3 g.d.l./nodo).

Principali Caratteristiche Tecniche.

Possibilità di risoluzione parziale, restart e ripetizione di alcune fasi di calcolo. Possibilità di esecuzione di più problemi nello stesso run. Possibilità di esecuzione di comandi  o altri programmi durante lo svolgimento del calcolo. Files di lavoro registrati con tecniche di compressione per ridurre al minimo l'impegno su disco.

Esecuzione batch o interattiva. Esistono due modalità distinte di esecuzione:

• Assegnando i parametri nella linea di comando (come nelle precedenti release), il programma è eseguito in batch. In questa modalità sono previsti degli automatismi che non richiedono l’intervento dell’utente durante l’esecuzione e limitano l’interazione solo a funzioni secondarie di visualizzazione di informazioni sull’andamento del calcolo, o dell’output. Questa modalità è principalmente utilizzata dai pre-processor per l’esecuzione del solutore come “scatola nera”.

• Se l’utente non specifica alcun parametro nella linea di comando, l’esecuzione avviene in interattivo, con la possibilità di eseguire gli esempi test o più lavori in catena, con pieno controllo sull’elaborazione.

Input dei dati diretto con il formato richiesto dal solutore o attraverso i Pre-Processor in dotazione. Output in formato compatto o impaginato riproducibile su stampante, video o archiviabile su disco.

Possibilità di esaminare l’output prodotto durante l’elaborazione. Output su video attivabile e disattivabile in qualunque istante e indipendentemente dalla generazione dell’output su file. Questo consente di tenere sotto controllo ogni fase di calcolo.

Risolutore di equazioni a banda ottimizzato, con tecnica a blocchi e "a matrice sparsa", sia per le operazioni in memoria centrale che per l'archiviazione su disco. Nessuna limitazione sulla larghezza di banda. Ottimizzatore di banda Cuthill-Mckee.

Schematizzazione della struttura utilizzando tutti gli elementi di libreria, eventualmente suddivisi in più gruppi. Possibilità di esaminare contemporaneamente un qualunque numero di condizioni di carico. Combinazione lineare di carichi. Qualunque numero e tipo di condizioni di vincolo, compresi supporti elastici e cedimenti. Combinazione di differenti condizioni di vincolo nei diversi casi di carico.

Connessioni rigide master/slave per qualunque grado di libertà e tra qualunque tipo di elemento. Legame di accoppiamento nodale e di vincolo interno (cerniere, pattini, ecc) schematizzabile per qualunque nodo e tipo di elemento.

Carichi di gravità, carichi termici, presollecitazioni e interferenza, pressioni, accelerazioni, forze centrifughe. Input facilitato dei carichi distribuiti su più campi e delle sezioni per l'elemento Beam. Accelerazioni centrifughe e pressioni idrostatiche definibili per tutti gli elementi di superficie e di volume.

Qualunque numero di materiali, isotropi o ortotropi, con caratteristiche dipendenti dalla temperatura.

Possibilità di definire elementi fittizi allo scopo di escludere alcune zone del modello (ad es. fori), o di utilizzare una numerazione non progressiva per gli elementi.

Analisi modale col metodo "Subspace Iteration" su un massimo di 90 frequenze proprie e modi di vibrare.

Analisi spettrale. Input sismico assegnato analiticamente mediante i parametri di forma dello spettro (di accelerazione, velocità o spostamento). Lo spettro di risposta può anche essere assegnato per punti, con interpolazione Log-Log. Calcolo dei coefficienti di partecipazione, del fattore modale e della massa partecipante lungo gli assi globali. 

Analisi con spettro di risposta secondo la nuova normativa 2003. L'eccitazione sismica può avere direzione qualsiasi assegnata esplicitamente oppure può essere applicata contemporaneamente in X,Y,Z con differenti caratteristiche. Gli sforzi, gli spostamenti, le forze sismiche equivalenti e le reazioni vincolari possono essere ottenute per ogni modo separatamente o con 5 diversi metodi di composizione: SRSS, CQC, Double-Sum, Grouping 10%, NRL-Sum. Possibilità di combinazione dell'eccitazione agente contemporaneamente su più assi. Smorzamento costante o funzione della frequenza. E' possibile espandere i soli modi significativi assegnando dei limiti sulla massa partecipante e sulla frequenza.

Analisi della risposta armonica. Calcolo degli spostamenti e degli sforzi nella struttura soggetta a qualunque input dinamico di tipo sinusoidale con frequenza assegnata, a regime e in assenza di smorzamento.

Calcolo degli sforzi per tutti gli elementi e condizioni di carico. Deformazioni e verifica a carico di punta per strutture reticolari. Reazioni di estremità, per gli elementi Beam. Sforzi riferiti al sistema globale o locale, sforzi principali, sigma di von Mises e taglio massimo per gli elementi finiti piani Q4,Q6,QM5. Sforzi diretti, di flessione e sforzi totali sulla faccia superiore e inferiore per gli elementi Shell, calcolati in cinque posizioni: centroide e nodi (4 oppure 3). Sforzi normali, di taglio e sigma di von Mises al centroide e sulla superficie delle facce per gli elementi Solid. Calcolo dei massimi e minimi in valore assoluto e algebrico, suddivisi per condizione di carico e tipo di materiale. Calcolo automatico delle reazioni vincolari.

Elemento di trave (Beamx - beam-extended) con proprietà estese. L'elemento è sempre definito dai due nodi di estremità e 6 gradi di libertà per nodo, ma possiede le caratteristiche seguenti:

• Suolo elastico alla Winkler definibile in due direzioni contemporaneamente. La trave su suolo elastico può ricevere qualsiasi tipo di carico.
• Estremità rigide comunque orientate nello spazio.
• Offset del centro di taglio.
• Sezione variabile lungo l'asse della trave.
• Nuova libreria ampliata di sezioni predefinite.
• Nuova libreria di tipi di carico predefiniti sull'asta (interferenza, precarico, salto termico, gradiente termico, forze e momenti concentrati, carichi e momenti ripartiti parzialmente sull'asta e con legge lineare, precompressione con cavi a tratti parabolici e rettilinei).
• Nuovo metodo di assegnazione dei carichi sugli elementi.
• Calcolo delle azioni interne e spostamenti su un massimo di 11 sezioni lungo l'asta.

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