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IperSpace Max

Calcolo strutturale agli elementi finiti

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IperSpace Max

IperSpace Max è una suite completa per il calcolo strutturale agli elementi finiti. Si presenta con un'interfaccia utente rinnovata nella forma e nella sostanza che ne fanno uno strumento unico e all'avanguardia.

Consente il calcolo, la verifica e il disegno di strutture in calcestruzzo, metallo e legno(dunque anche miste con la coesistenza delle tre famiglie di materiali).

 

IperSpace Max è aggiornato per le Norme Tecniche delle Costruzioni (DM 14/01/2008) comprensiva della Circolare del 26/02/2009, e include inoltre le seguenti normative:
  • DM 96 (TA e SL)
  • OPCM 3431 (SL)

E' costituito da un unico ambiente comprendente tre moduli completamente integrati e dunque interagenti in maniera sinergica: Space Modeler (modellatore solido/fem), Space Mesher (discretizzatore di elementi superficiali) e Space Solver (solutore di calcolo a matrici sparse).

Indipendentemente, dalle versioni disponibili (full e limitate nel numero di nodi), IperSpace Max comprende sempre delle utilità (plugins) che consentono di risolvere in maniera semplice problemi complessi.

Alcuni plugins rappresentano delle soluzioni realmente inedite e sofisticate; si pensi ad esempio ai plugins di modellazione parametrica (Capannoni, Cupole, Serbatoi, ecc.) che consentono di creare, e soprattutto manipolare (una volta create), microstrutture di una certa complessità in pochi secondi!

Gli applicativi, invece, rappresentano dei veri e propri programmi complementari, e dunque interagenti, con IperSpace Max. Per tale ragione sono facoltativi e acquistabili separatamente. 
Gli applicativi principali di IperSpace Max sono:

 

 

Space Modeler - modellatore solido 3D integrato

IperSpace Max: Forma e Sostanza

Space Modeler, questo è il nome dell'interfaccia di IperSpace Max, unisce ed integra il modellatore solido a quello fem e viceversa. L'interfaccia di IperSpace Max, molto intuitiva e moderna, permette il disegno di strutture complesse in maniera semplice ed immediata.

 

IperSpace Max è un modellatore realmente tridimensionale, in quanto tutte le operazioni di disegno e manipolazione possono essere effettuate indipendentemente dalla tipologia di vista (pianta, parallela, prospettica, ecc.). IperSpace Max, in questo senso, utilizza una tecnologia proprietaria unica.

 

IperSpace Max: Struttura abitativaUn esempio di struttura multipiano.IperSpace Max: Macroelemento capannoneUn esempio di capannone industriale generato con procedura parametrica.IperSpace Max: Macroelemento cupolaUn esempio di cupola geodetica generata con procedura parametrica.IperSpace Max: Macroelemento serbatoioUn esempio di serbatoio Intze generato con procedura parametrica.

 

La particolarità di mettere sempre a disposizione anche la struttura nodale, consente, soprattutto per l'affezionata clientela, di non rinunciare alle riconosciute potenzialità delle precedenti versioni di IperSpace.

Nel contempo una serie di wizard completamente interattivi consentono la creazione di macroelmenti (cupole, capriate, capannoni, scale, ecc.) in pochi secondi!

Maggiori dettagli...

 

Space Mesher - meshing automatico di elementi superficiali

Space Mesher risolve in maniera professionale ed inedita il problema del meshing per gli elementi strutturali bidimensionali (platee, muri, shell, ecc.).

Space Mesher: la soluzione per la congruenza negli elementi superficiali

Al meshatore è demandata tutta la problematica delle congruenze multiple tra domini anche pluriconnessi.

IperSpace Max: Meshing con refiningNumero di elementi (platea + parete con fori): 1449. IperSpace Max: Meshing ottimizzatoNumero di elementi (platea + parete con fori): 1149

 

Nell'esempio di sopra è rappresentata la soluzione di meshing per una struttura costituita da una platea, dotata di foro quadrato, e di due pareti verticali una delle quali presenta al suo interno due fori, l'uno rettangolare e l'altro circolare.

Sono evidenti, ingrandendo le figure, le performance del meshatore!

Nel primo caso è riportata la soluzione con un numero di elementi (platea + parete con fori) di 1449 elementi. Nella seconda figura è riportato lo stesso caso con la soluzione ottimizzata (è l'utente che può scegliere la tipologia di meshing); il numero di elementi equivalenti si è ridotto a 1149. Si nota infatti che nelle zone dove risiede una certa omogeneità strutturale, Space Mesher utilizza elementi fem più estesi consentendo così, in termini di carico computazionale, una maggior performance del solutore di calcolo.
Space Mesher è il sogno di molti professionisti in quanto una volta disegnata la geometria, indicato il passo massimo (e volendo pochi altri parametri di ottimizzazione), rileva i punti di frontiera per eventuali infittimenti e risolve completamente tutti i problemi di congruenza connessi ai vari elementi.

 

Space Solver - solutore integrato a matrici sparse

Il motore di calcolo adottato da IperSpace Max, denominato Space Solver®, è un programma ad elementi finiti che permette l'analisi statica e dinamica in ambito lineare, con estensioni per il calcolo degli effetti del secondo ordine.

Space Solver: analisi statica e dinamica con effetti del secondo ordine

Space Solver® è interamente sviluppato e testato nell'ambiente di sviluppo MatLab©, che è un programma di analisi numerica riconosciuto a livello mondiale usato nella ricerca universitaria e la cui affidabilità è ampiamente documentata. Il solutore quindi si basa sulle librerie di soluzione di MatLab© avvalendosi principalmente della tecnologia delle matrici sparse (nello specifico il pacchetto UMFPACK di Timothy A. Davis), sfruttando nei modelli con pochi gradi di libertà la ben nota libreria numerica LAPACK anche essa a disposizione all'interno di MatLab© e per quanto concerne la soluzione del problema agli autovalori (analisi modale) per matrici sparse al pacchetto ARPACK.
Il solutore dispone di diversi elementi finiti tra cui particolare rilevanza assumono gli elementi monodimensionali BEAM, bidimensionali SHELL (PIASTRA o MEMBRANA) e USER (PALO e PLINTO SU PALI):

 

  • l'elemento BEAM oltre a supportare le classiche funzionalità di disassamento e della deformabilità a taglio (vedi elementi tozzi), porta in conto la posizione effettiva del centro di taglio ottenendo l'effetto torcente di una sollecitazione tagliante eccentrica rispetto ad esso; quando è su suolo alla Winkler tiene in conto la spazialità dell'effetto del terreno in direzione ortogonale all'asse dell'elemento
  • Per l'elemento SHELL è possibile tener conto del disassamento e per azioni nel proprio piano si avvale della teoria descritta nell'articolo di A.Ibrahimbegovic, E.Wilson e R.Taylor "A robust quadrilateral membrane finite element with drilling degrees of freedom" che porta in conto la rigidezza intorno all'asse ortogonale al piano dell'elemento, assente nella maggioranza dei solutori in commercio
  • L'elemento USER dal punto di vista del solutore è fondamentalmente una matrice delle rigidezza, una matrice delle masse e una matrice di forze nodali equivalenti; questo elemento offre la possibilità di modellare elementi complessi non contemplati dal solutore vero e proprio; con tale elemento, ad esempio, sono stati modellati i PALI e i PLINTI SU PALI, basati sulle equazioni di MINDLIN per un elemento immerso in un semispazio elastico con estensione rispetto alla stratigrafia.

 

L'analisi con i contributi del secondo ordine viene realizzata aggiornando la matrice di rigidezza elastica del sistema con i contributi della matrice di rigidezza geometrica.

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Massima affidabilità del prodotto; competenza e professionalità dello staff tecnico.



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