Per prima cosa quindi è necessario procedere al download del programma… scegliendo la versione idonea al kernel della propria distribuzione:

Ftool – Two-dimensional Frame Analysis Tool – Version 2.12 for Linux – Kernel 2.4, gcc 3.

Ftool – Two-dimensional Frame Analysis Tool – Version 2.12 for Linux – Kernel 2.6, gcc 4.

Per quelli che utilizzano un sistema a 32bit è sufficiente installare una libreria libmotif3 (vi consiglio di utilizzare Synaptic per cavarvi fuori velocemente da ogni impiccio) e dopo l’estrazione del programma dall’archivio questo funzionerà con un semplice click. Un pò diversa la storia per che ha installato una versione di Linux a 64bit (io ad esempio lavoro con Kubuntu versione Amd64), dato che installando la sopra citata libreria si installerà la versione a 64bit… mentre il programma necessita della versione a 32bit.

Cosa fare allora?… No… non iniziate a “santiare”… almeno quelli che lavorano con una versione di Ubuntu/Kubuntu/Debian! Armatevi di un pò di pazienza e scaricare la versione a 32bit della benedetta libreria da uno dei seguenti link nella vostra cartella Home (scegliete quella adatta alla vostra distribuzione)

libmotif3_2.2.3-4_i386.deb – Ubuntu Jaunty (9.04)

libmotif3_2.2.3-2_i386.deb – Ubuntu Intrepid (8.10)

libmotif3_2.2.3-2_i386.deb – Ubuntu Hardy (8.04)

A questo punto non vi resta che installare il pacchetto… non illudetevi non basta un click… è necessario forzare il sistema, quindi aprite il vostro fido Terminale e digitare a seconda del pacchetto scaricato:

sudo dpkg -i –force-architecture libmotif3_2.2.3-4_i386.deb

oppure

sudo dpkg -i –force-architecture libmotif3_2.2.3-2_i386.deb

A questo punto avete finito, dato che la libreria è stata installata e Ftool può essere fatto partire con un semplice click (vi ricordate dove avevate estratto il programma? Io l’ho semplicemente lasciato sul Desktop).

Una piccola nota a margine: i files salvati con la versione Windows di Ftool possono essere aperti tranquillamente con la versione Linux è viceversa.

Chi ha che fare lo Scienza delle Costruzioni, Costruzione di Macchine e materie affini è molto probabile che conosca Ftool, un ottimo programma freeware che consente di studiare strutture bidimensionali (momento flettente, taglio e sforzo normale). Ottimo strumento dicevo, ma che presenta diverse limitazioni (risolvibili unicamente mettendosi a lavorare manualmente per implementare i vincoli non disponibili) e limitata a strutture 2D.

Trovare un alternativa non è stata un opera semplice (tanto che ormai è passato un annetto…) ma alla fine ecco che dall’Olanda arriva Framework, un freeware che come Ftool lavora sotto unicamente sotto Windows, ma che da questi differisce per la sua capacità di eseguire analisi su strutture sia 2D che 3D.

Da una prima analisi ho devo ammettere che il programma risulta meno ergonomico rispetto ad Ftool (forse perché ormai mi sono abituato a lavorare con quest’ultimo…) ma tutto sommato svolge bene il suo lavoro. Certo ho riscontrato ancora l’assenza dei pendoli e bipendoli come vincoli (sarebbe stato una vera manna disporre di bipendoli orientabili semplici da applicare), il che non lo rende migliore di Ftool… ma se pensiamo alla possibilità di studiare strutture 3D le cose cambiano.

Per certi versi il suo modo di funzionare risulta essere moto vicino ad i programmi di analisi agli elementi finiti… per quel che riguarda l’immissione delle caratteristiche del materiale utilizzato nella struttura da analizzare, infatti è necessario inserire momento d’inerzia e superficie della sezione (quindi armatevi di carta e penna e mettetevi al lavoro per calcolarli ).

A mio avviso il programma promette molto bene e merita le nostre attenzioni… nei prossimi giorni cercherò di creare un tutorial per illustrare lo studio del famoso arco a tre cerniere o qualche cosa di analogo cosi da presentarvi meglio il programma…. ma il mio consiglio è sperimentate… sperimentate.

Download:
Framework – Windows

Torniamo a parlare di Cerchi di Mohr grazie al contributo di Maynard. L’altra volta vi avevo consigliato l’utilizzo di e-Mohr, un piccolo e semplice programma scritto in Java capace di di disegnare i Cerchi di Mohr nel caso di stati biassiali, oggi invece parliamo di Cerchi di Mohr nel caso di sollecitazioni generiche, caso tipico per coloro che studiano Costruzione di Macchine. Lo studio di stati tensionali generici per coloro che sono abituati a studiare gli stati tensionali biassiali non si tratta che di una estensione, mentre infatti nel caso biassiale si lavora con un unico cerchio nel caso di stati tensionali generici (dato che si hanno tre piani) i cerchi passano a tre e nulla di più, quindi chi ha avuto modo di utilizzare e-Mohr si troverà a proprio agio con Mohr’s Circle 3D, dato che questi ne risulta una perfetta trasposizione per stati triassiali di tensione.

Mohr’s Circle 3D consente con estrema semplicità di disegnare i cerchi, di determinare immediatamente le tensioni principali a partire dalle tensioni generiche agenti sul cubetto elementare e di analizzare l’andamento delle tensioni al variare del piano di giacitura. Il tool è un applet creato con Shockwave ed utilizzabile unicamente online, questo a mio avviso risulta essere la sola nota negativa di questo utile tool. La grafica essenziale, ma al contempo completa infatti consente di visualizzare tutte le informazioni utili immediatamente e di osservare la variazione delle tensioni al variare della giacitura del piano di riferimento.

Aggiornamento: consiglio di dare una lettura a questo articolo  su WinHTTrack Website Copier per poter utilizzare Mohr’s Circle 3 anche offline.

Link:
Mohr’s Circle 3D

Ecco una raccolta dei software, già visti in questo blog, che dovrebbero facilitare non poco la vita di tutti gli studenti di Ingegneria che hanno a che fare con Scienza delle Costruzioni, Costruzione di Macchine e compagnia bella.

Ftool – Un programma per verificare gli esercizi di Scienza delle Costruzioni o Costruzione di Macchine: Se le strutture sono il vostro cruccio ecco un ottimo programma che vi permette di ottenere il diaframma di sforzo normale, taglio, momento flettente e la deformata. A mio avviso un programma che non potete farvi sfuggire! Da segnalare la disponibilità del programma sia per Windows che per Linux.

Tutorial per Ftool – Come utilizzare Ftool per risolvere l’arco a 3 cerniere passo passo: Dato che da più parti mi erano giunte richieste di aiuto nell’uso di Ftool, tempo fa preparai un tutorial, molto basilare, che spiegasse per sommi capi come utilizzare questo bellissimo programma… per quanto non eccezionale può risultare utile per prendere dimestichezza col programma.

e-Mohr – Il cerchio di Mohr e gli stati piani di tensione facili come non mai: Mohr e i suoi cerchi… oggi tutto diventa più semplice, lo stato tensionale non avrà più segreti per voi.

Metrimas 2008 – Un valido freeware per lo studio della geometria delle masse: Come da titolo un ottimo programma per la determinazione delle coordinate cartesiane del baricentro, l’area della figura, Il momento di inerzia degli assi orizzontali e verticali baricentrici della figura, gli angoli degli assi baricentrici per i quali si hanno i momenti principali di inerzia, la loro rappresentazione grafica e il valore effettivo di questi momenti, il momento centrifugo relativo agli assi principali, il momento di inerzia relativo ad un asse inclinato a scelta, l’ellisse centrale di inerzia e i valori dei raggi giratori principali, il nocciolo d’inerzia. Il programma può risultare utile anche per Meccanica Razionale, Fisica Matematica etc…

Programmi Gratuiti per l’Ingegneria Civile: per quelli che hanno specifiche esigenze nel campo dell’ingegneria civile

Ecco allora che oggi vi voglio segnalare un bel programma freeware, utile in particolar modo a coloro che stanno preparando Scienze delle Costruzioni, Costruzione di macchine o comunque una materia dove si ha a che fare con i cerchi di Mohr. Ammetto di mordermi le mani, perche sto scoprendo questo programma soltanto ora, ad un anno dall’esame di Costruzione di Macchine e di Scienze delle Costruzioni… ma sono sicuro che risulterà utile a molti di voi, soprattutto per la verifica della correttezza degli esercizi.

Come il precedente Ftool, di cui su questo blog trovate un piccolo tutorial per risolvere l’arco a 3 cerniere, e-Mohr è opera del grande Prof. Luiz Fernando Martha del Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro, il quale mette a disposizione sia una versione utilizzabile on-line che una off-line (che sinceramente vi consiglio); in entrambi i casi è necessario avere in installa to Java sul proprio pc, dato che il programma è scritto con tale linguaggio. L’utilizzo del programma è veramente intuitivo, è sufficiente inserire le tensioni sigma x, sigma y e le tau xy per ottenere le tensioni principali… e non solo, infatti il programma permette di ottenere anche le tensioni agenti su un piano qualsiasi a vostra scelta… insomma si tratta di un programmino in grado di girare su Windows, Linux e Mac OS X, grazie all’utilizzo del linguaggio Java, per farlo partire sotto Windows vi consiglio di associarlo al Java(TM) Platform SE binary, semplice da utilizzare e in grado di chiarivi le idee sull’argomento cerchi di Mohr.

Spero di esservi stato ancora una volta utile… se utilizzate altri programmi freeware o Open Source postate un commento cosi da condividerlo con gli altri.

Download:
e-Mohr – Mohr’s Circle for Plane Stress State

Supponiamo di voler costruire un arco a 3 cerniere avente un altezza da terra di 3m e una larghezza di 5m, la cerniera in testa posizionata a 3m dall’estremo sinistro ed una forza verticale posizionata ad una distanza dall’estremo sinistro di 1m. La struttura sarà in acciaio e la sezione a doppia T.

Per disegnare la struttura è possibile procedere in due modi diversi; il primo consiste nel disegnare direttamente le aste che costituiscono la struttura (ma utilizzando il Keyboard mode dovremo mettere 4 coordinate per ogni asta… capite bene che diventa un casino), l’altro è quello di segnare i nodi della struttura (ovvero i punti dove sono presenti entità quali cerniere, forze o altro e cambi di direzione o spessore) e successivamente utilizzare questi come estremi delle aste. Capite bene che il secondo metodo risulta essere più conveniente, anche per una struttura semplice come la nostra. Quindi procederemo con la creazione dei nodi alle seguenti coordinate: (0,0), (0,3), (1,3), (3,3), (5,3) e (5,0).

Per prima cosa consiglio di selezionare attraverso l’icona tastiera il Keyboard mode, in questo modo potremo indicare con precisione le quote della nostra  struttura.

Selezioniamo innanzitutto l’insert node attraverso l’icona col punto.

quindi attraverso la finestra di dialogo inserite le coordinate dei nodi di cui abbiamo parlato prima.

Terminata l’inserzione dei nodi la scena ci si presenterà sarà la seguente:

A questo punto è possibile disabilitare la funzione Keyboard mode abilitata inizialmente. Il posizionamento delle aste va eseguito selezionando l’icona insert member, posizionata subito sopra insert node; sarà sufficiente cliccare una volta sul primo nodo (c’è una specie di effetto calamita, quindi il puntatore si sposta sul nodo appena ci si avvicina) ed una volta sul secondo nodo per creare la prima asta, quindi sul secondo e sul terzo per la seconda asta e così via…

Come vedete la struttura inizia a prendere forma.

Passiamo ora all’inserimento dei vincoli; selezioniamo la cerniera posizionata in alto e quindi premiamo il pulsante Rotation release.

Dalla toolbar di destra selezioniamo il pulsante Articulate all members at node ed applichiamo l’impostazione premendo il pulsante Apply hinge configuration to selected nodes.

Passiamo quindi alle cerniere posizionate al suolo, le selezioniamo entrambe e poi premiamo il pulsante Support conditions.

dalla toolbar di destra andiamo ad selezionare spostamenti nulli sia per x che per y, quindi applichiamo le condizioni attraverso il pulsante Apply support conditions  to selected nodes.

Il risultato finale dovrebbe essere il seguente:

Passiamo all’applicazione della forza verticale sul punto di coordinate (1,3) pari a 5kN.

Dopo aver selezionato i nodo di nostro interesse, andiamo a premere il pulsante Nodal forces.

Spostiamoci sulla toolbar di destra. Premiamo il pulsante Create new nodal forces per dare un nome alla forza che vogliamo posizionare, ad esempio F, quindi imponiamo una Fy pari a -5kN e premiamo il pulsante Apply nodal forces to selected nodes.

Ed ecco il risultato finale.

Non ci resta che indicare la sezione e il tipo di materiale della struttura.

Selezioniamo quindi tutta la struttura e premiamo il pulsante Section properties.

Dalla toolbar di destra andiamo a creare una nuova sezione andando a premere il pulsante Create new sections properties.

Quindi diamo un nome alla sezione, ad esempio DoppiaT, e scegliamo tra i tipi di sezione la I-shape, quindi è sufficiente premere il pulsante Done per andare al passo successivo.

A questo punto non resta che andare ad indicare le dimensioni della nostra sezione, in questo caso ho scelto una doppia t 70×30 con anima e ali di 5mm.

Dai dati forniti il programma inoltre ci fornisce posizione baricentro, area e momento d’inerzia, cose che possono essere sempre utili.

Non ci resta che premere il pulsante Apply current section to all members; se avessimo avuto a che fare con una struttura costituita da aste di diversa sezione avremmo potuto selezionare ogni singola asta ed applicare a questa la propria sezione.

Per ultimo non ci rimane che selezionare il tipo di materiale di cui è costituita la struttura; premiamo quindi il pulsante Material parameters e spostiamoci sulla toolbar a destra.

Qui andiamo a creare un nuovo materiale; premiamo il pulsante Create new material parameters.

diamo il nome a questo a questo materiale e scegliamo il tipo di materiale, per comodità scegliamo Steel isotropic ma se la vostra struttura è costituita da un altro metallo sarà sufficiente andare a selezionare Generic Isotropic e poi andare ad indicare modulo di Young, peso specifico e coefficiente di dilatazione termica.

A questo punto come gia detto per la sezione è possibile andare a imporre il tutto o all’intera struttura o alle singole aste, noi scegliamo a tutta la struttura.

A questo punto abbiamo concluso, non ci resta che andare ad osservare i risultati dell’analisi.

Attraverso i pulsanti presenti in altro a destra è possibile osservare i diagrammi di sforzo normale, taglio, momento flettente e la deformata.

Nel nostro caso si avrà per lo sforzo normale

per il taglio

per il momento flettente

ed infine per la deformata

Spero che il tutorial vi sia utile e soprattutto che vi risulti chiaro, in ogni caso sono a vostra disposizione per dubbi e perplessità.

]]> http://toninormanno.altervista.org/2008/06/11/tutorial-per-ftool-risolviamo-larco-a-3-cerniere/feed/ 1 http://toninormanno.altervista.org/2008/05/21/ftool-un-programma-per-verificare-gli-esercizi-di-scienza-delle-costruzioni-o-costruzione-di-macchine/ http://toninormanno.altervista.org/2008/05/21/ftool-un-programma-per-verificare-gli-esercizi-di-scienza-delle-costruzioni-o-costruzione-di-macchine/#comments Wed, 21 May 2008 16:56:46 +0000 IngMecc http://toninormanno.altervista.org/wordpress/2008/05/21/ftool-un-programma-per-verificare-gli-esercizi-di-scienza-delle-costruzioni-o-costruzione-di-macchine/ L’ho usato qualche anno fa per verificare la correttezza di alcuni esercizi mentre preparavo l’esame di Scienza delle Costruzioni, oggi quasi per caso mi sono ritrovato a dover verificare una struttura, ed allora velocemente ho pensato a FTOOL (eccellente programma gratuito per studenti) creato dal Prof. Luiz Fernando Martha del Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro. Per curiosità sono andato a vedere se era stato rilasciato qualche aggiornamento, con mia sorpresa dopo ben 6 anni il professore ha rilasciato un aggiornamento, segno che esiste ancora interesse per questo programma da parte sua.

Per chi ha che fare con Scienza delle Costruzioni il programma risulterà veramente intuitivo, infatti è sufficiente fare il disegno della struttura, applicare i vincoli, proprietà del materiale e cariche e il gioco è fatto. Tutto può essere selezionato ricorrendo solamente alle icone che si vedono nelle toolbar. I programma restituisce diaframma di sforzo normale, taglio, momento flettente e la deformata. A mio avviso un programma che non potete farvi sfuggire! Da segnalare la disponibilità del programma sia per Windows che per Linux.

PS vi consiglio di dare anche una lettura al disclaimer nel sito del programma, dove viene ricordato che il programma è creato per uso didattico, e che il suo programmatore non si assume nessuna responsabilità.

Aggiornamento del 27/04/2009: aggiungere un bipendolo (doppio pendolo) ad una struttura è possibile!

Aggiornamento del 11/6/2008: è disponibile un tutorial che spiega passo passo come risolvere una struttura

Download:
Ftool – Two-dimensional Frame Analysis Tool – Version 2.12 for Windows.
Ftool – Two-dimensional Frame Analysis Tool – Version 2.12 for Linux – Kernel 2.4, gcc 3.
Ftool – Two-dimensional Frame Analysis Tool – Version 2.12 for Linux – Kernel 2.6, gcc 4.

]]> http://toninormanno.altervista.org/2008/05/21/ftool-un-programma-per-verificare-gli-esercizi-di-scienza-delle-costruzioni-o-costruzione-di-macchine/feed/ 14