Parametrizace ve SCIA Engineer

Datum: 
Pondělí, 17. Prosinec 2018
Oblast: 
Mezinárodní

Parametrizace ve SCIA Engineer je celkem snadná a intuitivní. Ve více než 90 % případů můžete použít SCIA Engineer interaktivním způsobem. To znamená, že provedete ruční zadání modelu podle jednoduchého postupu.

Parametric Design in SCIA Engineer

Ten zahrnuje tyto kroky:

  1. Modelování: prvním krokem je definování geometrie, tj. zadání sloupů, nosníků, stěn, desek apod. a jejich vlastností. Následně potřebujete opatřit výpočtový model okrajovými podmínkami.
  2. Zatížení: zatěžovací stavy můžete zadávat ručně nebo můžete využít některého z generátorů zatížení. Kromě vlastních zatěžovacích stavů také zadáte nebo necháte vygenerovat jejich kombinace.
  3. Analýza: v dalším kroku spustíte výpočet konstrukce.
  4. MKP výsledky: po dokončení výpočtu získané výsledky vyhodnotíte, a to graficky či numericky.
  5. Návrh & posudky: SCIA Engineer nabízí širokou nabídku normových výpočtů a posudků. Díky tomu můžete materiály použité ve vašem výpočetním modelu posuzovat a optimalizovat.
    Kromě těchto vestavěných posudků vám SCIA Engineer nabízí možnost využít vaše vlastní, na míru vytvořené, posudky připravené v MS Excel nebo v Design Forms.
    V takovém případě si váš posudek načte vstupní data a výsledky MKP výpočtu, provede vámi sestavené výpočty a pošle konečné výsledky zpět do SCIA Engineer, kde je můžete tradičním způsobem dále zpracovávat. 
    Pro MS Excel jsou geometrická data omezena na uzly a 1D dílce. Výpočty se tvoří pomocí vzorců a maker v MS Excel.
    Při použití Design Forms je možné zpracovat také 2D dílce a výpočty se zapisují pomocí skriptovacího jazyku Design Forms.
  6. Výstupy: Kromě základního náhledu na obrazovce je k dispozici zabudovaný nástroj na tvorbu výstupů, s jehož pomocí můžete jednoduše generovat aktuální tabulky a obrázky se vstupními daty i s výsledky.

Parametrický návrh je proces založený na algoritmickém myšlení. V běžném postupu musíme předpokládat, že konečné výsledky (MKP výsledky a výsledky posouzení) závisí na vstupních datech (model a zatížení). Pokud tedy vstupní data vyjádříme jako sadu upravitelných parametrů a pravidel, získáváme tím možnost manipulovat s konečnými výsledky takovým způsobem, aby byla splněna určitá přídavná kritéria.

Parametric Design in SCIA Engineer

Jednoduchým příkladem může být  nalezení takového tvaru obloukového mostu, při kterém je hmotnost mostu nejnižší.  V daném případě bude tedy přídavným kritériem hmotnost mostu. Parametry, které lze měnit, jsou tvar (poloha uzlů) a rozměry a tloušťka stěn průřezů. Je zřejmé, že musí být také splněna podmínka únosnosti, např. že napětí nepřesahují pevnost použitého materiálu. 

Potřebujeme možnost zautomatizovat neboli „skriptovat“ každý z výše uvedených 6 kroků. Potřebujeme algoritmus, který dokáže zadat a změnit vstupní data (polohu uzlů a údaje o průřezech). Dále musíme spustit výpočet, abychom spočítali vnitřní síly, deformace a napětí. Na základě získaných napětí upraví skript vstupní data a znovu spustí výpočet a spočte napětí. Tyto kroky se opakují, dokud konstrukce nesplňuje požadované podmínky.

Součástí instalace SCIA Engineer je skriptovací nástroj „esa_xml.exe“, který lze zavolat z jakéhokoli programovacího (.NET, Java, Pascal, ...) nebo skriptovacího prostředí (VBA, Grasshopper pro Rhino, JavaScript, Python, PowerShell, Haskell, ...). Tento skriptovací nástroj spustí SCIA Engineer na pozadí (bez jeho grafického uživatelského prostředí) a provádí ve SCIA Engineer požadované akce.

Parametric Design in SCIA Engineer

Skriptovací nástroj je „skriptovaným“ ekvivalentem pro výše uvedených 6 kroků.  

  1. Modelování: uzly, 1D a 2D dílce včetně okrajových podmínek se definují pomocí textového souboru.
    Skriptovací nástroj (esa_xml) načte tento soubor do projektu ve SCIA Engineer.
  2. Zatížení: zatížení, zatěžovací stavy a jejich kombinace se definují také v textovém souboru.
    Skriptovací nástroj rovněž načte tento soubor do projektu ve SCIA Engineer.
  3. Analýza: skriptovací nástroj spustí výpočet.
  4. MKP výsledky: po dokončení výpočtu použije skriptovací nástroj šablonu dokumentu k exportu výsledků do textového souboru, do HTML souboru nebo do XML souboru.
  5. Návrh & posudky: výsledky z vestavěných i vlastních uživatelských posudků (Excel nebo Design Forms) lze přes šablonu dokumentu exportovat také, opět to TXT, HTML nebo XML souboru.
  6. Výstupy: skriptovací nástroj aktualizuje existující výstupní dokument a tento exportuje do TXT, HTML nebo XML souboru.


Závěr

Parametrizaci ve SCIA Engineer využívá celá řada našich zákazníků, zejména pro její relativní snadnost. Potřebujete pouze vytvářet a načítat textové soubory a dokázat z vašeho programovacího prostředí spustit externí aplikaci. Popsanou techniku lze s úspěchem použít na optimalizaci i složitých konstrukcí jako jsou fotbalové stadiony, horské dráhy, skladové haly, jeřáby apod. 

Podnítil ve vás tento článek zájem o parametrický návrh?
Kontaktujte nás a zjistěte, jak by vám tato technologie mohla pomoci právě s vašimi projekty.

 

 

 

Odeslat
Parametric Design in SCIA Engineer