La sessione di lavoro

Il sistema software, denominato come Helios_v1, si presenta come una cartella contenente tutti i file necessari per l’esecuzione di una sessione di lavoro.

Fig.4.4: cartella principale

Questa cartella rappresenta la cartella principale del programma; cioè la directory da cui vengono letti i file di input e dove vengono scritti i file di output raggruppati in sottocartelle (cartelle di output).

Di seguito è elencato il contenuto della cartella principale al momento dell’installazione:

• Readme: sottocartella contenente il manuale utente e altre note di ausilio all’utente.

• Recovery: sottocartella contenente tutti i file di default nel caso si voglia ripristinare lo stato originale del sistema software Helios_v1.

• Helios_v1.m: M-file di Matlab contenente il codice di calcolo e tutte le istruzioni numeriche necessarie all'acquisizione e all’elaborazione dei dati, nonché alla generazione degli output.

• Dati_HELIOS.xlsx: foglio di calcolo excel facente funzione di interfaccia utente grazie al quale è possibile specificare le diverse impostazioni del programma e inserire i dati di input.

• ParC.txt: file di testo contenente dati di input sensibili alla convergenza del problema e da considerarsi costanti per la maggior parte dei casi.

In seguito alla prima analisi effettuata, ai contenuti sopraelencati verranno aggiunte le immagini dei grafici, stampate formato .jpg, e cartelle di output contenenti i risultati di ogni singolo test effettuato.

4.2.1. L’interfaccia utente

L'interfaccia utente si basa sul foglio di calcolo “Dati_HELIOS.xlsx” (vedi allegato A.2) ed è composta da più sezioni relative alle varie impostazioni del programma con note e commenti.

All’interno di questo documento excel è possibile definire:

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Il numero di test da effettuare (Num. Test): per ogni analisi è possibile specificare a piacimento un numero di simulazioni da effettuare

contemporaneamente; ogni singolo foglio di calcolo presente nel documento rappresenta i dati di input per ogni singolo test (es. Foglio3 <-> dati input test 3). L’acquisizione da parte del programma del numero totale di test da effettuare avviene mediante la lettura della casella C3 del primo foglio di calcolo presente nel file.

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Geometria del provino: in questa versione del programma (v1) è possibile scegliere tra tre diverse geometrie monodimensionali del provino; planare, cilindrica o sferica. L’algoritmo di base per l'elaborazione dei dati è stato sviluppato per la geometria planare (slab), le altre geometrie vengono simulate in automatico attraverso una distorsione delle ascisse in modo da ottenere una serie di nodi con proprietà uguali come nel caso di uno slab.

Fig.4.5: Geometrie di riferimento

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Parametri del materiale: vengono specificate le caratteristiche fisiche del problema, cioè la temperatura di prova e parametri relativi alle trappole. Per quanto riguarda i dati di input relativi alle trappole, è possibile simularne un andamento variabile nello spessore totale (massa principale + rivestimento) del provino abilitando l’apposita casella di selezione C17.

Nel caso in cui non venga utilizzata la distribuzione personalizzata, i parametri delle trappole digitati nelle caselle B11:B15 verranno considerati costanti lungo tutto lo spessore del Bulk (massa principale del provino). Nel rivestimento, invece, non essendo simulata la presenza di trappole i dati relativi sono stati assunti pari a zero.

La temperatura è considerata costante nello spessore totale del provino in ogni caso.

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Tabella distribuzione iniziale personalizzata: tabella in cui digitare i valori dei parametri delle trappole e l’ascissa corrispondente nel sistema di

riferimento monodimensionale del provino. A fianco deve essere indicato il numero di punti da interpolare (numero delle righe inserite nella tabella) e il metodo di interpolazione scelto tra lineare o spline. Il programma eseguirà in automatico un’interpolazione per ottenere un andamento continuo dei valori nello spessore totale (massa principale + rivestimento) del provino.

In questo caso è possibile attribuire valori relativi alle trappole diversi da zero su tutto lo spessore del provino; sarà quindi necessario specificare l’assenza di trappole nel rivestimento inserendo dei punti da interpolare con valori relativi alle trappole nulli.

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Parametri temporali: in questa tabella è possibile scegliere il tempo massimo di simulazione e i passi temporali di stampa; Dt_p per la stampa dei profili (matrici della concentrazione di idrogeno diffusibile e intrappolato), Dt_p2 per la stampa delle funzioni del tempo (flusso in uscita, concentrazione alla parete adiabatica).

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Condizioni al Contorno: è possibile scegliere tra quattro tipi di condizioni al contorno (vedi Cap.4.2.2). Ad ogni tipo di condizione al contorno

corrisponde una configurazione del programma identificata da una sigla di riconoscimento “HeXX” e da un numero (CondC) da inserire nella casella di input C25 (vedi allegato A.2).

Fig.4.6: Sistema di riferimento e condizioni al contorno del provino

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Selezione di strati: sezione dedicata alla modellizzazione dei vari strati che compongono il provino, in questa versione del programma è possibile simulare la presenza di uno strato di rivestimento su una sola parete oppure su entrambe. Per creare un modello del provino è necessario digitare il numero degli strati che lo compongono nella casella di input C42; dopodiché riempire la tabella corrispondente con i dati di input del rivestimento e del

Bulk. I dati da inserire sono sempre riferiti al singolo strato, ad eccezione del raggio interno il quale è riferito alla parete zero del provino (vedi Fig.4.5 e Fig.4.6).

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Formato dati output: sezione dedicata alla scelta del formato dei dati di output; è possibile scegliere tra il formato di testo con estensione .txt e il formato excel con estensione .xls

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Selezione del sistema operativo: per ottimizzare la resa del programma è richiesto all’utente se si sta utilizzando la versione di MATLAB per Windows oppure per MacOS, digitare quindi nella casella di input D67 la lettera

identificativa di uno dei due sistemi operativi.

4.2.2. Configurazioni del programma

Facendo riferimento alla Fig.4.6; le diverse configurazioni del programma tra cui è possibile scegliere sono:

1. He2N (codice CondC = 1): prova di permeazione con C0 alla parete 0 e C2

Nel documento Metodi innovativi per il Controllo Qualita' dei metalli a rischio di Infragilimento da Idrogeno (pagine 35-39)