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Straus7 - análisis por elementos finitos totalmente interactivo diseñado y construido para Windows®.
Straus7 es un entorno visual totalmente integrado que, combinado con una gama de potentes solvers, le da una enorme funcionalidad en un mismo producto. Construya modelos, ejecute análisis y analice los resultados simultáneamente usando una sencilla interfaz.
Modelado avanzado de sus proyectos... ...un entorno de trabajo flexible...

Straus7 le permite construir modelos rápidamente. Crear, borrar y manipular elementos con una amplia gama de herramientas. Mallado automático y función deshacer ilimitada. Organice un modelo complejo en una simple serie de partes usado el Group Tree. Defina su propio sistema de coordenadas y secciones transversales de vigas. Revise la calidad de la malla comprobando la relación de aspecto y los contornos alabeados, y alise la malla.

Straus7 aprovecha el potencial de Windows. Abra múltiples modelos al mismo tiempo. Copie y pegue elementos en 3D - incluso entre modelos - y copie datos a y desde otros programas de Windows. Importe la geometría desde archivos ACIS y DXF. Elija los estilos de dibujo y colores. Establezca el sistema de unidades para ver los datos de entrada. Haga rotaciones dinámicas, desplazamientos en el plano, y zoom en tiempo real con un simple clic.
..resultados claros y detallados... ..informes fáciles y profesionales.

Straus7 le da un amplio surtido de opciones de resultados. Visualice los resultados con los mapas de contorno, mapas de vectores y gráficos X-Y. Use el Peek tool para inspeccionar la magnitud de los resultados en cualquier punto, directamente sobre el modelo vea, organice y refine los resultados con la hoja de cálculo del listado de resultados.

Straus7 le ofrece un completo juego de utensilios de previsualización e impresión para documentar y completar su trabajo. Elija sus propias fuentes, titleblocks y logos para una presentación profesional y congruente.
Extensa biblioteca de elementos Amplia gama de solvers
1D: Barra, viga, resorte, amortiguador y elemento cable.
2D: Tensión plana, deformación plana, placa/lámina, membrana 3D, tablero de cortante y elementos con simetría axial.
3D: Tetraédricos, prismas triangulares, pirámides y elementos hexaédricos.
Condiciones de contorno: Vínculos rígidos, vínculos fijos, vínculos master/slave y elementos de contacto (2D y 3D).
Estático: Lineal, pandeo no lineal (geométrico, material y condición de contorno no lineal).
Dinámico: Frecuencia natural, respuesta armónica y respuesta espectral.
Transitorio: Lineal y no lineal (geométrico, material y no linealidad en condición de contorno).
Transferencia de calor: Régimen estacionario y transitorio (lineal y no lineal).
Materiales standard y especiales Biblioteca de datos Standard en la industria
Modelos de material lineales y no lineales, incluyendo: Materiales Isotrópicos, ortotrópicos, anisotropícos , suelo, cauchos, composites laminares y materiales definidos por el usuario . Materiales: Propiedades ingenieriles para los materiales más comunes -acero, madera, aluminio, hormigón y vidrio
Secciones: Secciones transversales Standard en la industria, incluyendo perfiles, tubos, perfiles en u y perfiles angulares.

Para más información por favor contacte con nosotros: straus7@aperiotec.es

Straus7 - FICHA TECNICA

DESCRIPCION: Programa general para el anàlisis mediante elementos finitos de estructuras y medios continuos de comportamiento lineal y no lineal, en campo estàtico, dinàmico y termomecànico. Extensiòn al estudio de problemas de campo ya sea en règimen estacionario o transitorio (transporte de calor, fluidodinàmica, difusiòn de gas, electrostàtica y magnetostàtica).

DISPONIBILIDAD: El programa funciona sobre las siguientes plataformas WINDOWS:

DESCRIPCION DEL SISTEMA

  1. BIBLIOTECA DE ELEMENTOS FINITOS
  2. GRADOS DE LIBERTAD - COMPOSICION DE LOS MODELOS
  3. GENERACION DE MODELOS
  4. FUNCIONES UTILES
  5. LAS RESOLVENTES - TIPOS DE ANALISIS POSIBLES
  6. EL POST-PROCESAMIENTO - LA ANIMACION DE LOS RESULTADOS
  7. APLICACIONES PARTICULARES - MATERIALES COMPUESTOS
  8. EL DIAGNOSTICO
  9. DOCUMENTACION

1 - BIBLIOTECA DE ELEMENTOS FINITOS

ELEMENTOS UNIDIMENSIONALES

Se llaman elementos de tipo “beam”. Se trata de elementos prismàticos de secciòn completamente general, deformables sòlo mediante esfuerzo axial (elementos de estructura reticular) o por tensiones compuestas de esfuerzos axiales, flexiòn, corte y torsiòn. El elemento puede ser caracterizado tambièn como elemento “cable”, y empleado en el anàlisis de estructuras de comportamiento geomètrico no-lineal, que contengan cables; la asignaciòn automàtica de condiciones de pre-tensionamiento o de pre-deformaciòn resuelve brillantemente los problemas de hipostàtica recurrentes en estructuras de este tipo. Los elementos, en relaciòn al tipo de anàlisis en el cual seràn empleados, se pueden caracterizar como sigue:

ELEMENTOS BIDIMENSIONALES

Indicados como elementos del tipo “plate”, con funciones de forma lineal (elementos a 3 y 4 nodos) o cuadràtica (elementos a 6 y 8 nodos), aptas para el estudio de:

Los elementos, en relaciòn al tipo de anàlisis en el cual son empleados, pueden ser caracterizados como sigue:

ELEMENTOS TRIDIMENSIONALES

Indicados como elementos del tipo “brick”, tetraèdricos, pentaèdricos y hexaèdricos, con funciones de forma lineal (elementos a 4, 6 y 8 nodos) o cuadràticas (elementos a 10, 15 y 20 nodos), o mixtas lineal-cuadràticas (elementos a 16 nodos), integradas numèricamente con esquema gaussiano, con nùmero de puntos variable segùn la direcciòn.

Los elementos, en relaciòn al tipo de anàlisis en el cual se emplean, puden ser caracterizados como sigue:

2 - GRADOS DE LIBERTAD - COMPOSICION DE LOS MODELOS

En la composiciòn de los modelos pueden ser:

3 - GENERACION DE LOS MODELOS

Un modelo puede ser generado:

De todos modos se genera, paralelamente a la definiciòn del modelo, un file con los datos y el procedimiento seguido (journal file), que podrà ser sometido, en parte o totalmente, a sucesivos anàlisis.

Son funciones del editore on-line: la organizaciòn dinàmica de las tablas de datos, el pasaje de un sistema de coordenadas a otro (cartesiano o polares, globales o en cualquier sistema del usuario, esfèricas), la consultaciòn del modelo para conocer y actualizar las dimensiones en uso, la generaciòn por reiteraciòn, la generaciòn por dominios iso-paramètricos, el recàlculo de la escala de partes del modelo, la asignaciòn de cargas, condiciones de contorno, condiciones tèrmicas, etc., la asignaciòn de las variables de default y de los valores de referencia.

Dentro del editor on-line, se dispone tambièn del control del layout de la pantalla de visualizaciòn de los modelos, con la posibilidad de fijar las vistas, dibujar, redibujar, limpiar una parte o toda la pantalla, abrir ventanas, agrandar (zoom), recalcular las escalas, trasladar los modelos, descomponer y recomponer los modelos por medio de subestructuras, seleccionar partes por las caracterìsticas de los materiales, por las caracterìsticas de los elementos, por los intervalos de numeraciòn, etc.

Son funciones del editor gràfico: la indicaciòn de nodos y atributos del modelo (ya sean estructurales o tèrmicos, comprendiendo las condiciones de vìnculo internas y externas, las propiedades de los materiales, las temperaturas, las masas, los vìnculos multipuntos, las cargas); la divisiòn de partes del modelo por subestructuras, secciones, box de identificaciòn, sistemas de inecuaciones; la generaciòn de partes del modelo con operaciones gràficas como intersecciones, uniones, trazado de arcos, curvas, segmentos; la distorsiòn del modelo con funciones de transferencia, cambio de coordenadas; la copia del modelo (y de sus atributos), en cualquier sistema de coordenadas; la proyecciòn de partes del modelo sobre otras partes (y, por lo tanto, la bùsqueda de intersecciones entre superficies espaciales distintas); la expanciòn o contracciòn de una parte del modelo; el cambio de la orientaciòn de los elementos; la subdivisiòn de los elementos o el cambio de sus funciones de base; la generaciòn automàtica de zonas de transiciòn; reducciòn de subsistemas; la definiciòn de secciones (de elementos viga), de geometrìa cualquiera, de las cuales calcular los paràmetros geomètricos memorizàndolos en el catàlogo.

El generador automàtico de mesh està caracterizado por dos subconjuntos de funciones: uno dedicado a la llamada generaciòn automàtica por zonas (con transformaciòn iso-paramètrica jeràrquica sobre subdominios); el otro a la generaciòn automàtica de la mesh completa en el interior de una figura de la cual se haya definido el contorno geomètrico. El empleo del generador automàtico es jeràrquico: un esquema FEM puede ser utilizado como esquema a zonas, y asi sucesivamente, hasta llegar a la afinaciòn y a la precisòn deseada para la mesh.

Son posibles contemporàneamente todas las operaciones de copia, duplicado, reducciòn ( en todos los sistemas de referencias globales y del usuario), combinaciòn (con funciones de control origen-destino), asignaciòn de los paràmetros de forma y distorsiòn. Los datos pueden tambièn ser adquiridos mediante un digitizer.

La importaciòn/exportaciòn de los modelos es posible: por medio de file ASCII, de estructuras definidas, por medio de files de formatos DXF (con interpretaciòn inmediata en el sentido del modelo estructural), por medio de files IGES (con interpretaciòn inmediata en el sentido del modelo estructural), por medio de files MSC/NASTRAN (ya sea bulk data deck o case control deck). Las informaciones pueden ser manipuladas en un nodo cualquiera, ya sea con el editor gràfico o con el editor on-line.

Un modelo puede ser generado por partes, utilizando, para cada una de ellas, una combinaciòn cualquiera de los modos descriptos anteriormente.

4 - FUNCIONES DE UTILIDAD

Son funciones de utilidad:

5 - LAS RESOLVENTES - TIPOS DE ANALISIS POSIBLES

Straus7 dipone de las siguientes resolventes:

  1. ANALISIS ESTATICO LINEAL
  2. Se determina la respuesta estàtica lineal del sistema.

    La resolvente es del tipo a banda, y obra sobre el sistema asì como ha sido asignada, o despuès de haber optimizado la numeraciòn (con dos algoritmos distintos, segùn el momento y a voluntad del usuario) y un precondicionamiento de la matriz, con ventaja para la velocidad de la resolvente. En el curso de la resoluciòn se indican las magnitudes caracterìsticas del proceso: en particular, luego del procedimiento de armado y optimizaciòn, se indica la cantidad de RAM necesaria para la soluciòn misma. Todo el proceso es controlado, permitiendo al usuario saber como està trabajando el programa.

    Son aspectos particulares: la posibilidad de eliminar, de las cargas nodales cinèticamente equivalentes por elementos viga y placas curvas, las componentes del momento flector, que pueden llevar a resultados distorsionados en el caso que una viga curva sea simulada con trozos de viga rectilìnea, o una superficie curva sea aproximada con un conjunto de superficies planas.

    Se controla tambièn, la supresiòn de los grados de libertad denominados “drilling”.

    Los resultados (cuya presentaciòn en una variedad de formas gràficas serà descripta màs adelante) son: componentes de desplazamiento y reacciones en los nodos, tensiones y deformaciones en los elementos, configuraciones deformadas.

  3. CONTROL DEL EQUILIBRIO NODAL
  4. Se determinan, al final de un anàlisis estàtico, los equilibrios nodales (la cuota de cargas nodales que resta desequilibrada). El resultado puede dar la estimaciòn del “error local” de la soluciòn. Se puede obtener la representaciòn gràfica.

  5. ANALISIS MODAL (DETERMINACION DE LOS MODOS PROPIOS DE VIBRACION Y DE LAS RELATIVAS FRECUENCIAS)
  6. Se determinan autovalores y autovectores del problema caracterìstico generalizado basado sobre la matriz de las constantes elàsticas de rigidez y sobre la matriz de las masas del sistema.

    Son aspectos particulares de la soluciòn: la posibilidad de incluir vìnculos multipunto, el empleo de esquemas con masas concentradas o consistentes, la posibilidad de incluir los efectos de rigidez debidos al estado de tensiones presentes en la estructura, la posibilidad de hacer un shift en la base de los autovalores (ya sea asignàndolos directamente, o “centràndolo” sobre el intervalo de interès).

    El mètodo de soluciòn es el de la iteraciòn del subespacio, con la posibilidad de control de los paràmetros, como la convergencia, el nùmero màximo de iteraciones, la separaciòn de las autosoluciones (sequencia de Sturm).

    Los resultados (frequencias y formas modales) pueden ser representados con una variedad de formas gràficas, como descripto màs adelante.

  7. ANALISIS SISMICA SEGUN EL METODO DEL ESPECTRO DE RESPUESTA
  8. A continuaciòn de un anàlisis modal, puede determinarse la respuesta de la estructura a una exitaciòn sìsmica descripta por medio de un espectro (de aceleraciones, velocidades o desplazamientos), aplicada simultàneamente a los vìnculos, y en las tres direcciones principales. Pueden ser combinados varios espectros en el mismo anàlisis. Ademàs de los resultados relativos a cada modo de vibraciòn incluìdos en el anàlisis (y disponibles en los modos usuales de desplazamiento, reacciones y estados tensionales), es posible pedir la respuesta global, calculada con los esquemas CQC (Complete Quadratic Combination) o SRSS (Square Root of Sum of Squares).

  9. TRANSITORIO DINAMICO
  10. Se resuelve, por integraciòn directa, el sistema de ecuaciones diferenciales que incluye la matriz de las masas, la de las constantes elàsticas de rigidez y la de los amortiguamientos, con respecto a fuerzas variables en el tiempo.

    Los algoritmos disponibles son el mètodo de Wilson y el de Newmark.

    Las masas pueden ser de tipo concentrado o consistente. Los amortiguamientos viscosos pueden ser caracterizados a travès de una adecuada selecciòn de coeficientes, como el amortiguamiento proporcional (espectral) de Rayleigh, en el cual la parte proporcional a las constantes de rigidez crece con la frequencia, y la proporcional a los amortiguamientos decrece con la frequencia (en el programa, se evidencian perfectamente estas dos contribuciones).

    Existe pleno control sobre las salidas: desplazamientos, velocidades, aceleraciones, tensiones y deformaciones pueden ser distinguidos durante la memorizaciòn (y, para tensiones y deformaciones, en los intervalos de càlculo). Anàlogamente la salida puede consistir en varias tablas (o equaciones), segùn se desee.

  11. ANALISIS DE LA RESPUESTA DINAMICA CON EL METODO DE LA SUPERPOSICION MODAL
  12. Se determina la respuesta dinàmica de una estructura con condiciones variables en el tiempo, utilizando la superposiciòn de los modos (obtenidos en un anàlisis modal anterior). Los esfuerzos pueden ser definidos libremente, a travès de tablas de fuerza en funciòn del tiempo. Puede incluirse el amortiguamiento, segùn el esquema de Rayleigh, o como amortiguamiento modal, eventualmente distinguido modo por modo. Tambièn pueden ser asignadas condiciones iniciales en tèrminos de desplazamientos, velocidades y aceleraciones. No existen lìmites al nùmero de pasos de subdivisiones del intervalo de tiempo analizado. Los resultados (desplazamientos, velocidades, aceleraciones y estado de solicitaciones) son disponibles como “historia”, en sucesiòn discreta, hasta un màximo de cien instantes memorizados: obviamente un intervalo mayor de puntos de càlculo puede ser obtenido subdividiendo el intervalo temporal estudiado en varios anàlisis en cascada.

  13. RESPUESTA ARMONICA
  14. Se determina la respuesta dinàmica estacionaria de una estructura sujeta a fuerzas expresadas en forma armònica (respuesta en tèrminos de frequencia, en correspondencia a un àngulo de fase, asignado, de las fuerzas). La fuerza o carga puede provenir de una combinaciòn de cargas, caracterizadas cada una con un propio àngulo de fase. El amortiguamiento es de tipo modal (histerètico), constante, o sea, para cada autovector resultante del anàlisis modal.

    El usuario asigna ya sea el intervalo de frequencia de interès, o el nùmero de pasos con los cuales, dentro de tal intervalo, se busca la soluciòn.

    Los resultados se pueden representar con varios gràficos diversos.

  15. ANALISIS DE BUCKLING
  16. Se determinan los multiplicadores crìticos de la carga por inestabilidad (buckling) como autovalores del problema caracterìstico establecido sobre la matriz de las constantes elàsticas de rigidez y sobre la matriz de las tensiones iniciales en la estructura. Se determinan tambièn las configuraciones de colapso correspondientes.

    La resolvente es la misma que la utilizada para el anàlisis de la respuesta modal de la estructura, e idènticos son los paràmetros de selecciòn y de control de la soluciòn.

  17. ANALISI NO-LINEAL
  18. Se determina la respuesta estàtica no-lineal de una estructura incluyendo, entre los efectos no-lineales, ya sea la llamada no-linearidad por el material, o la no-linearidad geomètrica (tambièn con respecto a las condiciones de contorno).

    El procedimiento de soluciòn es iterativo, con reconstrucciòn de las matrices recurrentes segùn un esquema del tipo Newton-Raphson dentro de cada paso (Updated Lagrangian).

    La convergencia se controla ya sea en las normas de las cargas o de los desplazamientos. Las posibilidades de elecciòn de los resultados que se desean memorizar son numerosas y muy detalladas.

  19. ANALISIS DE LA RESPUESTA TERMICA
  20. Se determina la respuesta lineal o no-lineal de un campo caracterizado por transporte de calor, en règimen permanente o transitorio.

    La resolvente trata ya sea el transporte de calor por conducciòn (en un continuo mecànico-estructural) o la transferencia tèrmica por convecciòn e irradiaciòn en el contorno del mismo.

    Ademàs de las no-linealidades propia de la transferencia tèrmica por irradiaciòn, se tratan las no-linealidades ligadas a las propiedades de los materiales: conductividad, calor especìfico, producciòn interna de calor y coeficiente de convecciòn pueden variar con la temperatura.

    El procedimiento de soluciòn, en el caso no-lineal, es de tipo iterativo, con reconstrucciòn a cada paso de las matrices que controlan el problema. La integraciòn en el tiempo està controlada por un factor de relajamiento, que permite calificar el algoritmo como: diferencias hacia adelante (esquema de Euler, o explìcito); diferencias centrales (esquema de Crank-Nicholson); diferencias hacia atràs (esquema de Galerkin, o implìcito).

    Existe un control total sobre los outputs; temperaturas y flujos tèrmicos puden ser distinguidos, en cuanto a intervalos de memorizaciòn, procesos de check point/restart, y similares. Los campos de temperatura puden ser transmitidos a los mòdulos que preceden al anàlisis estructural, para desarrollar anàlisis termo-mecànicos. Los resultados pueden ser representados con una variedad de formas gràficas, inclìuda la animaciòn.

  21. PROBLEMAS DE CAMPO

Se pueden resolver problemas de campo que son regidos por la ecuaciòn de Laplace.

Entre ellos problemas de:

6 - EL POST-PROCESAMIENTO - LA ANIMACION DE LOS RESULTADOS

La documentaciòn, la sìntesis gràfica y los instrumentos de ayuda a la interpretaciòn de los resultados son extremadamente elaborados y disponibles en varias formas, bajo control interactivo. Puden obtenerse, en particular:

7 - APLICACIONES PARTICULARES - MATERIALES COMPUESTOS

Ademàs de las aplicaciones y de los estudios descriptos en los puntos anteriores, es posible ejecutar otros tipos de modelos y de simulaciones. La mayor parte de ellos estàn implìcitos en los presupuestos del mètodo, y pueden ser elaborados de acuerdo a las necesidades del usuario y memorizados como procedimientos asociables, en cada caso, a las propias necesidades. Otros son desarrollados en modo explìcito dentro del software.

Entre estos ùltimos tiene especial importancia la especializaciòn en el estudio de los compuestos laminados. Se trata de la posibilidad de desarrolllar, en modo interactivo completo, el anàlisis de laminados compuestos aùn con sucesiòn no simètrica de los estratos. Las propiedades ingenieriles de los laminados (y las relativas matrices) son calculadas sobre la base de la teorìa especìfica, generando para cada estrato, las matrices relativas a los esfuerzos en el plano y a los esfuerzos flectores como correspondientes a las de una placa anisòtropa.

La sucesiòn de los estratos puede ser de cualquier tipo con respecto al plano medio: o sea teniendo en cuenta el acoplamiento entre componentes membranales y flectores. El anàlisis, ademàs de dar los resultados tìpicos de los modelos de material homogèneo, permite obtener los mapas de los criterios de colapso (calculados por el programa como factores de reserva de resistencia, màs reales), estrato por estrato. Entre los criterios se mencionan: el criterio de las tensiones màximas, el de las deformaciones màximas, el criterio de Tsai-Hill y los criterios de Hoffmann y de Tsai-Wu.

8 - EL DIAGNOSTICO

Existen dos tipos de diagnòstico (disponibles en run-time o, si es el caso, en file de log):

Los mensajes de diagnòstico vienen propuestos ya sea como còdigos de error, o como descripciones sintèticas. Todos envian a una lista de causas posibles y de operaciones aconsejadas propuestas en el manual de uso.

9 - DOCUMENTACION

El manual (de aproximadamente 250 pàginas) es disponible en italiano e inglès, munido de referencias teòricas y bibliogràficas.

Viene acompaado tambièn con un fascìculo de ejemplos resueltos.