Tvorba vlastních programů pomocí textového programování vyžaduje důkladné znalosti a velkou schopnost abstrakce. Této překážce se pochopitelně věnuje jen velmi málo inženýrských kanceláří. Z tohoto důvodu existují další softwarová řešení, která uživateli poskytují vizuální vývojové prostředí.
V něm jsou k dispozici vybrané prvky programovacího jazyka ve formě grafických stavebních bloků. Uživatel je musí uspořádat v logickém pořadí, aby jeho vlastnoručně vytvořený nástroj mohl vyřešit danou úlohu. Software Rhinoceros ve spojení s implementovaným vizuálním programovacím prostředím Grasshopper nabízí přesně tuto funkcionalitu. Některé možnosti, jakož i součinnost s programem RFEM, budou v následujícím textu blíže představeny.
Rhino a Grasshopper
Grasshopper se používá hlavně k vytváření generativních algoritmů. Pomocí něj lze vytvářet zejména složité geometrie mnohem snadněji než tradičním způsobem (ruční modelování). Aktuální stav algoritmu je zobrazen v grafickém okně Rhina. Případné chyby jsou tak přímo viditelné.
Pomocí začlenění parametrů lze model libovolně upravovat, takže v několika málo krocích lze vytvořit více variant pro pozdější analýzu.
Rhino však neslouží pouze jako prohlížeč. Díky množství importních formátů lze načíst existující geometrie a odkazovat na ně v Grasshopperu. Úpravy geometrie se tak přímo zohlední.
Interakce mezi Grasshopperem a Dlubalem
Grasshopper lze rozšířit o řadu zásuvných modulů (plug-inů). Tyto přídavné moduly sahají od podpory při modelování přes analýzu konstrukce až po export dat do softwaru třetích stran. Ty se tak mohou interaktivně zapojit do světa Grasshopperu. Také pro ovládání programů Dlubal existují plug-iny. Ty lze buď stáhnout zde, nebo se automaticky aktivují při instalaci RFEMu a RSTABu:
To druhé se vztahuje na vlastní plug-in Dlubal. Pomocí něj lze k liniím a plochám v Grasshopperu připojit staticky specifické informace a exportovat je do RFEMu a RSTABu. Plug-in v aktuálním stavu vývoje je vhodný pro uživatele, kteří chtějí získat první zkušenosti se součinností s Grasshopperem - především proto, že i přes použití technologie COM jej lze používat bez příslušné licence.
Další nástavbu pro Grasshopper vyvinul Diego Apellániz ve spolupráci s Bollinger+Grohmann. "Parametric FEM Toolbox" umožňuje obousměrnou výměnu dat mezi RFEMem a Grasshopperem. Lze s ním exportovat kompletní modely včetně zatížení do RFEMu a provést výpočet. Výsledky lze následně načíst zpět do Grasshopperu.
Stejně tak lze modely RFEMu částečně nebo kompletně importovat do Grasshopperu. Na následujícím obrázku je importována prutová konstrukce z RFEMu do Grasshopperu a následně vykreslena v Rhinu.
Import lze použít i pro parametrizaci konstrukcí z RFEMu. K tomu mají komponenty funkci Modify. Pomocí následné exportní komponenty lze existující model RFEMu upravit změnou parametrů v Grasshopperu. Pokud se tyto možnosti navíc propojí s genetickým řešičem (Galapagos), lze automatizovat náročné optimalizace. Následující obrázek ukazuje výřez z algoritmu, který s cílem hmotnostní optimalizace samostatně upravuje výšku a průřezy příhradového nosníku - při současném dodržení požadovaných posouzení.
Pro další informace k tomuto plug-inu se doporučuje podívat se na příslušné ukázkové soubory nebo na záznam webináře zveřejněný na YouTube:
Závěr
S Grasshopperem lze pomocí umísťování a kombinování stavebních bloků (komponent) vytvářet vlastní algoritmy, které jsou speciálně přizpůsobeny dané úloze. Znalosti programování, ačkoli jsou jistě výhodou, nejsou nutné. Silné stránky spočívají v generování modelu, sahají však až k optimalizaci konstrukce ve spojení s dimenzováním. Řada přídavných plug-inů usnadňuje a rozšiřuje možnosti. Společnost Dlubal Software si proto stanovila za cíl rozšíření a optimalizaci vlastního plug-inu. Pro aktuální verze programů mají uživatelé k dispozici především výkonný doplněk "Parametrická FEM-Toolbox".