A criação de programas próprios através de programação textual exige conhecimentos sólidos e uma grande capacidade de abstração. Compreensivelmente, muito poucos gabinetes de engenharia enfrentam este obstáculo. Por esta razão, existem soluções de software adicionais que disponibilizam ao utilizador um ambiente de desenvolvimento visual.
Neste ambiente, elementos selecionados da linguagem de programação estão disponíveis sob a forma de blocos gráficos. O utilizador deve colocá-los numa ordem lógica, de modo a que a sua ferramenta criada por si próprio possa resolver a tarefa. O software Rhinoceros, em conjunto com o ambiente de programação visual implementado Grasshopper, oferece exatamente esta funcionalidade. De seguida, serão apresentadas mais detalhadamente algumas possibilidades, bem como a interação com o RFEM.
Rhino e Grasshopper
O Grasshopper é utilizado principalmente para a criação de algoritmos generativos. Desta forma, é possível gerar geometrias complexas de forma muito mais simples do que pelos métodos convencionais (modelação manual). O estado atual do algoritmo é apresentado através da janela gráfica do Rhino. Eventuais erros são assim diretamente visíveis.
Através da integração de parâmetros, o modelo pode ser modificado à vontade, permitindo gerar várias variantes para a análise posterior com poucos passos.
No entanto, o Rhino não serve apenas como visualizador. Devido à multiplicidade de formatos de importação, geometrias existentes podem ser lidas e referenciadas no Grasshopper. As adaptações na geometria são assim diretamente consideradas.
Interação entre o Grasshopper e a Dlubal
O Grasshopper pode ser expandido com uma grande variedade de plug-ins. Estes módulos adicionais vão desde o apoio na modelação, passando pela análise da estrutura, até à exportação dos dados para software de terceiros. Estes podem assim integrar-se interativamente no mundo do Grasshopper. Também existem plug-ins para o controlo dos programas da Dlubal. Estes podem ser descarregados aqui ou são ativados automaticamente durante a instalação do RFEM e do RSTAB:
Este último refere-se ao plug-in próprio da Dlubal. Através deste, podem ser adicionadas informações específicas de estática a linhas e superfícies no Grasshopper e exportadas para o RFEM e RSTAB. O plug-in, no seu estado de desenvolvimento atual, é adequado para utilizadores que desejam ter as primeiras experiências na interação com o Grasshopper - especialmente porque, apesar da utilização da tecnologia COM, pode ser usado sem a licença correspondente.
Outro add-on para o Grasshopper foi desenvolvido por Diego Apellániz em colaboração com a Bollinger+Grohmann. A "Parametric FEM Toolbox" possibilita uma troca de dados bidirecional entre o RFEM e o Grasshopper. Com esta, é possível exportar e calcular modelos completos, incluindo a carga, para o RFEM. Os resultados podem ser posteriormente importados no Grasshopper.
Da mesma forma, modelos do RFEM podem ser importados parcial ou totalmente no Grasshopper. Na imagem seguinte, uma estrutura de barras do RFEM é importada no Grasshopper e subsequentemente renderizada no Rhino.
A importação também pode ser utilizada para a parametrização de estruturas do RFEM. Para isso, os componentes possuem uma função Modify. Através de um componente de exportação subsequente, um modelo do RFEM existente pode ser modificado por meio da alteração dos parâmetros do Grasshopper. Se estas possibilidades forem adicionalmente combinadas com um solver genético (Galapagos), otimizações complexas podem ser automatizadas. A imagem seguinte mostra um excerto de um algoritmo que, com o objetivo de otimização de peso, modifica autonomamente a altura e as secções transversais da viga treliçada - cumprindo simultaneamente as verificações exigidas.
Para mais informações sobre este plug-in, recomenda-se uma consulta aos ficheiros de exemplo associados ou à gravação do webinar publicada no YouTube:
Conclusão
Com o Grasshopper, através da colocação e combinação de blocos (componentes), é possível criar algoritmos próprios, especificamente adaptados à tarefa em questão. Conhecimentos de programação, embora certamente vantajosos, não são necessários. Os pontos fortes residem na geração de modelos, mas estendem-se até à otimização estrutural em conjunto com o dimensionamento. Uma grande variedade de plug-ins adicionais facilita e expande as possibilidades. A Dlubal Software definiu, portanto, como objetivo a expansão e otimização do seu próprio plug-in. Para as versões atuais do programa, os utilizadores dispõem, sobretudo com a "Parametric FEM Toolbox", de um add-on extremamente poderoso.