La creación de programas propios mediante programación textual requiere un conocimiento sólido y una gran capacidad de abstracción. Comprensiblemente, muy pocas oficinas de ingeniería se enfrentan a este obstáculo. Por este motivo, existen soluciones de software adicionales que proporcionan al usuario un entorno de desarrollo visual.
En este entorno, determinados elementos del lenguaje de programación están disponibles en forma de bloques gráficos. El usuario debe colocarlos en un orden lógico para que su herramienta creada por sí mismo pueda resolver la tarea. El software Rhinoceros, junto con el entorno de programación visual implementado Grasshopper, ofrece exactamente esta funcionalidad. A continuación, se presentarán con más detalle algunas posibilidades, así como la interacción con RFEM.
Rhino y Grasshopper
Grasshopper se utiliza principalmente para la creación de algoritmos generativos. Con ello se pueden generar geometrías complejas, en particular, de forma mucho más sencilla que de manera tradicional (modelado manual). El estado actual del algoritmo se muestra a través de la ventana gráfica de Rhino. Los posibles errores se hacen visibles directamente.
Mediante la integración de parámetros, el modelo se puede modificar a voluntad, de modo que con pocos pasos se pueden generar varias variantes para el análisis posterior.
Sin embargo, Rhino no solo sirve como visor. Gracias a la multitud de formatos de importación, se pueden leer geometrías existentes y referenciarlas en Grasshopper. Los ajustes en la geometría se tienen en cuenta directamente.
Interacción entre Grasshopper y Dlubal
Grasshopper se puede ampliar con una gran cantidad de plug-ins. Estos módulos adicionales abarcan desde el soporte en el modelado, pasando por el análisis de la estructura, hasta la exportación de datos al software de terceros. Estos pueden integrarse de forma interactiva en el mundo de Grasshopper. También existen plug-ins para el control de los programas de Dlubal. Estos se pueden descargar aquí o se activan automáticamente al instalar RFEM y RSTAB:
Esto último se refiere al plug-in propio de Dlubal. Mediante este, se pueden añadir informaciones específicas del análisis estructural a líneas y superficies de Grasshopper y exportarlas a RFEM y RSTAB. El plug-in en su estado actual de desarrollo es adecuado para los usuarios que desean adquirir las primeras experiencias en la interacción con Grasshopper - sobre todo porque, a pesar de utilizar la tecnología COM, se puede usar sin la licencia correspondiente.
Otro complemento de Grasshopper fue desarrollado por Diego Apellániz en colaboración con Bollinger+Grohmann. La "Parametric FEM Toolbox" permite un intercambio de datos bidireccional entre RFEM y Grasshopper. Con ella se pueden exportar modelos completos, incluyendo la carga, a RFEM y calcularlos. Los resultados se pueden leer posteriormente en Grasshopper.
Asimismo, los modelos de RFEM se pueden importar parcial o completamente en Grasshopper. En la siguiente imagen, se importa una estructura de barras de RFEM a Grasshopper y posteriormente se renderiza en Rhino.
La importación también se puede utilizar para la parametrización de estructuras de RFEM. Para ello, los componentes poseen una función Modify. A través de un componente de exportación posterior, se puede modificar un modelo de RFEM existente mediante el cambio de los parámetros de Grasshopper. Si se combinan estas posibilidades adicionalmente con un solucionador genético (Galapagos), se pueden automatizar optimizaciones complejas. La siguiente imagen muestra un extracto de un algoritmo que, con el objetivo de la optimización del peso, modifica de forma autónoma la altura y las secciones de la viga de celosía, cumpliendo simultáneamente los cálculos requeridos.
Para más información sobre este plug-in, se recomienda echar un vistazo a los archivos de ejemplo correspondientes o a la grabación del webinar publicada en YouTube:
Conclusión
Con Grasshopper se pueden crear algoritmos propios, adaptados específicamente a la tarea, mediante la colocación y combinación de bloques (componentes). No se requieren conocimientos de programación, aunque ciertamente son una ventaja. Los puntos fuertes residen en la generación de modelos, pero se extienden hasta la optimización de la estructura en relación con el cálculo. Una multitud de plug-ins adicionales facilita y amplía las posibilidades. Por ello, Dlubal Software se ha fijado como objetivo la ampliación y optimización de su propio plug-in. Para las versiones actuales del programa, los usuarios disponen, sobre todo con la "Parametric FEM Toolbox", de un potente complemento.