La creazione di propri programmi tramite programmazione testuale richiede una conoscenza approfondita e grande capacità di astrazione. Comprensibilmente, solo pochissimi uffici di ingegneria affrontano questo ostacolo. Per questo motivo esistono soluzioni software aggiuntive che mettono a disposizione dell'utente un ambiente di programmazione visuale.
Al suo interno, elementi selezionati del linguaggio di programmazione sono disponibili sotto forma di blocchi grafici. L'utente deve posizionarli in una sequenza logica, in modo che il proprio strumento auto-creato possa risolvere il compito. Il software Rhinoceros, in combinazione con l'ambiente di programmazione visuale implementato Grasshopper, offre esattamente questa funzionalità. Di seguito verranno presentate più in dettaglio alcune possibilità e l'interazione con RFEM.
Rhino e Grasshopper
Grasshopper viene utilizzato principalmente per la creazione di algoritmi generativi. Ciò consente di generare geometrie particolarmente complesse in modo molto più semplice rispetto al metodo tradizionale (modellazione manuale). Lo stato attuale dell'algoritmo viene visualizzato nella finestra grafica di Rhino. Eventuali errori sono quindi direttamente visibili.
Integrando parametri, il modello può essere modificato a piacere, in modo da poter generare, con pochi passaggi, più varianti per l'analisi successiva.
Rhino, tuttavia, non serve solo come viewer. Grazie alla moltitudine di formati di importazione, le geometrie esistenti possono essere lette e referenziate in Grasshopper. Le modifiche nella geometria vengono quindi prese in considerazione direttamente.
Interazione tra Grasshopper e Dlubal
Grasshopper può essere esteso con una moltitudine di plug-in. Questi moduli add-on spaziano dal supporto nella modellazione, all'analisi della struttura, fino all'esportazione dei dati nel software di fornitori terzi. Questi possono quindi integrarsi interattivamente nel mondo di Grasshopper. Esistono plug-in anche per il controllo dei programmi Dlubal. Possono essere scaricati qui oppure vengono attivati automaticamente durante l'installazione di RFEM e RSTAB:
Quest'ultimo si riferisce al plug-in di proprietà di Dlubal. Tramite esso, è possibile aggiungere info specifiche dell'analisi strutturale a linee e superfici in Grasshopper ed esportarle in RFEM e RSTAB. Il plug-in, allo stato attuale di sviluppo, è adatto agli utenti che desiderano fare le prime esperienze nell'interazione con Grasshopper - anche perché, nonostante l'utilizzo della tecnologia COM, può essere usato senza la corrispondente licenza.
Un ulteriore componente aggiuntivo per Grasshopper è stato sviluppato da Diego Apellániz in collaborazione con Bollinger+Grohmann. La "Parametric FEM Toolbox" consente uno scambio di dati bidirezionale tra RFEM e Grasshopper. Con essa, modelli completi, incluso il carico, possono essere esportati in RFEM per il calcolo. I risultati possono essere successivamente importati in Grasshopper.
Allo stesso modo, i modelli RFEM possono essere importati parzialmente o completamente in Grasshopper. Nell'immagine seguente, una struttura di aste viene importata da RFEM in Grasshopper e successivamente renderizzata in Rhino.
L'importazione può essere utilizzata anche per la parametrizzazione di strutture RFEM. A tal fine, i componenti dispongono di una funzione di modifica. Tramite un componente di esportazione a valle, un modello RFEM esistente può essere modificato variando i parametri di Grasshopper. Se si combinano queste possibilità con un solver genetico (Galapagos), è possibile automatizzare complesse ottimizzazioni. L'immagine seguente mostra un estratto di un algoritmo che, con l'obiettivo dell'ottimizzazione del peso, modifica autonomamente l'altezza e le sezioni della trave di traliccio - rispettando al contempo le verifiche richieste.
Per ulteriori informazioni su questo plug-in, si consiglia di consultare i file di esempio associati o la registrazione del webinar pubblicata su YouTube:
Conclusione
Con Grasshopper, posizionando e combinando blocchi (componenti), è possibile creare algoritmi personalizzati, ritagliati specificamente sul compito da risolvere. La conoscenza della programmazione, sebbene certamente vantaggiosa, non è necessaria. I punti di forza risiedono nella generazione del modello, ma si estendono fino all'ottimizzazione strutturale in combinazione con la verifica. Una moltitudine di plug-in aggiuntivi facilita ed amplia le possibilità. Dlubal Software si è pertanto posta l'obiettivo di estendere e ottimizzare il proprio plug-in. Per le versioni correnti del programma, gli utenti hanno a disposizione un potente add-on, soprattutto con la "Parametric FEM Toolbox".