[181°] E IL NAUFRAGAR M'E' DOLCE IN QUESTE NORME

"Non fidarti mai di una cosa che pensa da se', se non sai dove ha il cervello." Un incipit in totale stile British.


Dopo quattro mesi passati a rincorrere un mouse dispettoso, via subito agli argomenti del post:

- alcune pubblicazioni di interesse professionale
  una carrellata a volo d'uccello su cio' che e' stato scritto,
  in forma di norma e non, da quattro mesi a questa parte
- POA ed il mistero del carico nodale equivalente
  perduto
  un inaspettato quanto imbarazzante stop nello studio del
  F.E.M. con FEAPpv
- Galileo & Harry Potter
  libri assolutamente non consigliati ma solo indicati col dito
- un gadget da 500 norme
  i riferimenti a quasi 500 testi fra norme e disposizioni varie
  emanate nel 2014


ALCUNE PUBBLICAZIONI DI INTERESSE PROFESSIONALE
Durante questa lunga inattivita' di POA e' successo che tutti fossero (come sempre) scatenati nello scrivere norme, linee guida, regolamenti.

Premesso che un ampio elenco di norme recenti lo si trova nell'ultimo argomento di questo post, merita fare un volo d'uccello per vedere i titoli piu' interessanti per i lettori delle Premiate. Titoli pubblicati nel 2014.

Alcuni di questi testi saranno oggetto di due chiacchiere nelle prossime pause caffe'.

In materia di rischio sismico:

• il Programma Nazionale di Soccorso per il rischio sismico, testo di difficile lettura anche per chi come me lavora nella pubblica amministrazione;
• l'istituzione del Nucleo Tecnico Nazionale per la valutazione del danno, testo che interessera' sicuramente tutti i desiderosi di appartenere alle squadre di rilievo del danno post-sismico;
• la prima edizione del Manuale per l'Analisi della Condizione Limite per l'Emergenza dell'Insediamento Urbano, cui pero' affiancherei anche il Dossier edito sullo stesso argomento dall'Istituto Nazionale per l'Urbanistica;
• da non perdere secondo POA, perche' sicuramente collegato ai due manuali precedenti ed anche se risalente al 2012, e' lo Studio Propedeutico per l'applicazione della normativa sismica ai centri storici;
• il CNR-DT 212, nella edizione definitiva del 2014 (un'impresa leggerne anche solo la prima parte sugli aspetti generali);

in materia di norme tecniche per le costruzioni:

• hanno finalmente visto gli onori della Gazzetta Ufficiale le Norme Tecniche per la Progettazione e l'Esecuzione delle dighe e traverse, che va a sostituire il vecchio testo normativo del 1982; i piu' arditi le useranno per le dighe, ma servono anche per metter mano sulle piu' modeste traverse per uso idroelettrico;
• sempre sulle grandi dighe anche la Protezione Civile Nazionale ha dato importantissime disposizioni con gli Indirizzi Operativi dell'8 luglio 2014;

infine raccolte qua e la':

• una disposizione della Regione Veneto sulle schede di verifica sismica degli edifici strategici, sinceramente tutta da capire;
• una delibera CIPE per chi volesse farsi un'idea della situazione degli interventi sulle scuole.

Credo ce ne sia a sufficienza. Cmq nella mia cartellina condivisa trovate pure una regola tecnica su "attraversamenti e parallellismi" ed un testo normativo sui "centri di competenza" del sistema di protezione civile nazionale.


POA ED IL MISTERO DEL CARICO NODALE EQUIVALENTE PERDUTO
Questo mi imbarazza non poco, ma va raccontato per dovere di cronaca.

Il punto: e' piu' facile che il Prof. Taylor abbia toppato dalla sua cattedra alla University of California (Berkeley), o e' piu' verisimile che POA abbia qualche lacuna formativa?

La risposta viene spontanea. Ma e' che me ne stavo tranquillo a studiare FEAPpv ed in particolare il comportamento dell'elemento beam quando, a questo scopo, ho voluto vedere come questo si comportava con i carichi nodali equivalenti.

Banalmente: trave in semplice appoggio, lunga 60 unita' di lunghezza; carico uniformemente ripartito di 15 unita' di forza per unita' di lunghezza; 7 nodi collegati con 6 elementi beam, ciascuno a due nodi in due dimensioni. Tre d.o.f. per nodo fanno... 21 equazioni di equilibrio di cui tre annullate con un vincolo fisso.

Input (file txt). Output (file pdf).

In teoria dovevo trovare una reazione di 450 unita' di forza a ciascun appoggio. Invece ne trovo solo 375. In pratica il carico nodale equivalente (15 x 10 / 2) che i due elementi beam di estremita' dovrebbero scaricare rispettivamente sul nodo 1 e sul nodo 7 vincolati, vanno persi!

Why??

Ho provato a rompere le scatole anche ad amici esperti col F.E.M. molto piu' di me. Risultato: Sismicad (ad esempio) non presenta questo comportamento. Da' correttamente il valore di 450 unita' di forza per ciascun nodo in appoggio.

Assumendo quale ipotesi di lavoro un baco del mio cervello, si tratta solo di capire dove il Prof. Taylor ha messo quello buono di FEAPpv.

Ma non e' facilissimo.


GALILEO & HARRY POTTER
Ogni tanto cerco di condividere qualche libro con i lettori di POA. Li indico solo col dito per evitare che qualcuno, dopo averli comprati, mi mandi a quel paese.

Stavolta ho letto Galileo & Harry Potter scritto da Marco Ciardi.

E' un libricino che non mi ha cambiato la vita e che sicuramente se costava tre euri in meno di quelli che il libraio mi ha chiesto, nessuno avrebbe trovato da ridire.

Tuttavia lo ricomprerei.

Sono tantissime le occasioni che un ingegnere (romantico come me) trova giornalmente per cadere in trappoloni pseudoscientifici.


UN GADGET DA 500 NORME
Dopo quattro mesi di assenza dal Web, pensavo ad un piccolo gadget per riconciliarmi con chi ne fosse stato indispettito.

Una cosa da poco, sapete. Perche' basta il pensiero, no?

Ecco.

Essendomi ormai ricavato volontariamente un ruolo da ingenere della mutua, nel senso di avere una generale competenza su tutto come il medico di famiglia, senza avere una specifica competenza su niente, ho necessita' di avere il polso su tutto cio' che di normativo (e non) viene pubblicato.

Da qui la mia raccolta di norme strutturata per materie, che costituisce nei problemi che di volta in volta mi vengono sottoposti, il primo livello di documentazione.

Un qualcosa di fortemente personale.

Ecco, vorrei regalare ai lettori di POA i riferimenti delle quasi 500 norme che ho scaricato dal Web nel corso dell'ultimo anno.

In pratica sono i nomi dei file che se ne stanno memorizzati nel mio archivio, secondo le mie personali necessita'.

Scorrendo l'elenco a volo d'uccello, magari potreste trovare qualcosa che vi interessa e che vi siete persi. E quindi scaricarvelo dal Web con un qualsiasi motore di ricerca.

Un'unica istruzione: l'elenco e' suddiviso secondo il primo di livello di archiviazione; quindi segue in una simil-dot-notation l'anno-mese-giorno della norma, chi l'ha emessa (abbr.), la natura (decreto, circolare, ...) e tra parentesi una super condensata descrizione del contenuto.

La raccolta risente (un pochetto) del fatto che io lavoro in Veneto.

^  ^  ^

Bene, bene. Pausa caffe' terminata.

Devo chiudere qui. Che fatica. Non ero piu' abituato.

Vi auguro 15 giorni di proficuo lavoro.
Vs. POA

N.B.: l'immagine di testa e' un ritaglio tratto da una bellissima foto di Giorgio, ingegnere meccanico in Venezia. Lei e' invece una garzetta.

[ 181°] AND SINKING IN THIS SEA [of rules] IS SWEET TO ME (G. LEOPARDI, THE INFINITE).
No english version for this post... sorry.

[173°] FEAPpv: FINITE ELEMENT ASSEMBLER PROGRAM / PERSONAL VERSION - 1a puntata

Non vado soggetto a mal di testa. Pero' quando mi ci metto riesco a crearne di favolosi. (Anche agli altri.)

Via immediatamente al post monotematico di questo umidissimo gennaio:


APPLICARE IL F.E.M. MEDIANTE IL SOFTWARE FEAPpv - 1a puntata

Mi ripromettevo nel post 132 di installare FEAPpv nel mio pc (si trova sotto la linguetta 2011).

Correva l'anno 2011, novembre 2011, il cinque.

Ci sono voluti oltre due anni perche' mi alzassi una mattina con l'intuizione giusta, la luna giusta, il mouse giusto e lo facessi. E tutto liscio al primo click.

O quasi, se mi scontate quel margine ingegneristico d'errore che non si elimina mai.

Se siete seduti con in mano il caffe' del mattino, vi racconto questa storia (in progress) con l'impegno di non farvi venire il mal di testa: che' sarebbe un delitto. Quello l'ho fatto gia' venire a me che basta.

Molti di voi poi lo conosceranno meglio di me. Ma per chi ha il piacere di sentire una nuova storia sul F.E.M., ecco qua.

FEAP sta per Finite Element Assembler Program e a quanto si capisce e' stato scritto principalmente dal Prof. R. L. Taylor. Si' proprio lui, quello di The Finite Element Method, scritto a sei mani con quell'altro mito, il Prof. Zienkiewicz e con il Signor Zhu.

La prima versione del FEAP risale al 1970, l'ultima - la 8.4 - e' del dicembre 2013. Per quanto ne so il programma e' a pagamento.

Di carino e' che il Prof. Taylor mette a disposizione una versione ridotta del software, il FEAPpv, che descrive cosi' (le parole sono le sue): "FEAPpv is a general purpose finite element analysis program which is designed for research and educational use".

FEAPpv - personal version - sembra fatto apposta per le Premiate Officine.

Detto, fatto.

Mi ci e' voluto tutto questo tempo, sapete, soprattutto perche' lavorando con un sistema operativo Linux (cugino stretto di Unix) alquanto obsoleto, non era proprio come bere un caffe' il procurarsi tutto l'occorrente. Specie, capirete, se uno si ostina a lavorare con 256 MByte di ram. (Avete capito giusto mega, non giga.)

Assicuro comunque che ora l'accrocco gira a dovere e questi sono gli ingredienti principali: anzitutto mi sono procurato un vecchio portatile ma stavolta con 2 Gbyte di ram.

Quindi ho dato un calcio in culo a Windows Vista relegandolo ad un improbabile dual boot. Al suo posto ho installato Open SuSE Linux 13.1 a 32 bit.

Di seguito ho installato un compilatore per il linguaggio Fortran, lo gnu-GCC 4.8.2; quindi ho scaricato l'archivio zippato di FEAPpv con tutto l'ambaradam dentro.

Scompattato, porconato, modificato, compilato e voila': il programma gira che e' una meraviglia.

Adesso si comincia a sperimentare, con i vecchi appunti e libri alla mano, sul F.E.M. appunto.

Due osservazioni: 1) credo si possa agevolmente installarlo anche su Windows, anche se nemmeno ci penso; 2) conviene comunque scaricarsi i manuali del FEAP, considerato che sono di libero accesso.

Una persona normale avrebbe iniziato dagli esempi che si trovano nell'Example Manual. Ma per quelli c'e' sempre tempo.

Volevo invece mettermi subito all'opera con quello che ricordavo di teoria (non usavo il F.E.M. dal 1990).

I risvolti tecnico-professionali dell'impresa sono tutt'altro che banali: la tecnologia F.E.M. puo' rivelarsi la morte civile anche per i progettisti senior.

Cosi' ho pensato che conveniva aprire la scatola iniziando con una semplicissima trave appoggiata con un carico concentrato in mezzeria, e vedere come si comportavano due elementi di libreria:

1) un classico elemento che ai miei tempi si chiamava "beam" e che qui vedo si chiama FRAMe: un elemento a due nodi con 3+3 d.o.f. che semplicemente trasferisce N, M e T;

2) un piu' oscuro elemento "solid" condensato su due dimensioni per simulare lo stato piano di tensione della trave di De Saint Venant: ai miei tempi forse questo era il "brick", ma qui si chiama SOLId e nel mio esempio e' un elemento a 4 nodi con 3 d.o.f. per nodo (2 spostamenti e una rotazione); e forse piu' avanti il Prof. Taylor mi dira' che tipo di funzioni di forma usa.

La semplice trave simula una qualche struttura che potrebbe stare sopra ad una forometria. Queste le sue caratteristiche: lunghezza = 250 cm, sezione 30 cm x 30 cm, E = 320000 Kgf/cmq.

La forza vale F = 100 Kgf in mezzeria di campata, all'estradosso.

La soluzione classica della Scienza delle Costruzioni da' per questa trave: freccia in mezzeria di campata = 1.507041 E-03 cm, Mmax = 6.25 E03 Kgf cm, max tensione di trazione = +1.3889 Kgf / cmq, max. tensione di compressione =  -1.3889 Kgf / cmq.

I due esercizi di POA per ora hanno l'obiettivo solamente di far girare FEAPpv con qualche istruzione non banale.

Per questo motivo nel caso di trave di De Saint Venant ho impiegato ben 50 elementi FRAMe, dove probabilmente ne bastavano 2.

Mentre nel modello a lastra in stato piano di tensione dapprima ho prima impiegato 10 elementi SOLId e quindi - in una successiva meshatura - ben 150 elementi SOLId. (La prossima puntata ne vedremo il motivo.)

Questi sono i file di input:

- input per trave a 50 elementi FRAMe
- input per trave a 10 elementi SOLId
- input per trave a 150 elementi SOLId

e analogamente di seguito sono le stampe di analisi opportunamente modificate con le immagini fornite a parte dal programma (tra l'altro questa potrebbe essere una idea artigianale per rendere piu' leggibili i listati vomitati dai vari software commerciali):

- output per trave a 50 elementi FRAMe
- output per trave a 10 elementi SOLId
- output per trave a 150 elementi SOLId

Tutto salvo errori ed omissioni, obviously.

Ho osservato:

• nel caso del FRAMe i vincoli possono essere ridotti ai soli due d.o.f. verticali: il programma supera ogni labilita' della matrice globale di rigidezza, evidentemente eliminando righe e colonne nulle;
• sempre nel caso dei FRAMe, mi e' piaciuto inserire ugualmente un vincolo sul d.o.f. orizzontale del nodo di mezzeria per avere una soluzione simmetrica, eliminando i moti rigidi della soluzione fornita da FEAPpv;
•  le stesse precedenti osservazioni valgono negli esempi con gli elementi SOLId;
• ho notato che mai nessun professionista interviene sui listati di output dei programmi per renderli piu' leggibili: prudenza? paura?? ignoranza???

Direi che per questa prima puntata sul FEAPpv puo' bastare.

Non mi resta che lavare la tazzina di caffe', augurarvi 15 giorni di proficuo lavoro e darvi appuntamento al prossimo post di inizio febbraio.
Vs. POA

[ 173°] FEAP: FINITE ELEMENT ASSEMBLER PROGRAM - 1st part.
No english version for this post... sorry.