Vytvoření ověřovacího příkladu pro výpočetní dynamiku tekutin (CFD) je rozhodujícím krokem pro zajištění přesnosti a spolehlivosti výsledků simulace. Tento proces zahrnuje porovnání výsledků CFD simulací s experimentálními nebo analytickými daty z reálných scénářů. Cílem je prokázat, že CFD model může věrně kopírovat fyzikální jevy, které má simulovat. Tento průvodce popisuje základní kroky při vývoji ověřovacího příkladu pro CFD simulaci, od výběru vhodného fyzikálního scénáře až po analýzu a porovnání výsledků. Pečlivým dodržováním těchto kroků mohou inženýři a výzkumní pracovníci zvýšit důvěryhodnost svých CFD modelů a připravit cestu pro jejich efektivní použití v různých oblastech, jako je aerodynamika, letecký průmysl nebo environmentální studie.
V programu RFEM 6 se výsledky pro uzly sítě konečných prvků stanoví metodou konečných prvků. Aby byl průběh vnitřních sil, deformací a napětí spojitý, jsou tyto uzlové hodnoty vyhlazeny pomocí interpolace. V tomto článku představíme a porovnáme různé typy vyhlazení, které můžete pro tento účel použít.
Ve výpočetní dynamice tekutin (CFD) lze složité plochy, které nejsou zcela celistvé, modelovat pomocí porézního nebo permeabilního média. V reálném světě to jsou například tkaninové větrolamy, drátěné sítě, děrované fasády a opláštění, žaluzie, svazky trubek (soubory horizontálních válců) a další.
Vzhledem k tomu, že realistické stanovení podmínek podloží výrazně ovlivňuje kvalitu statického výpočtu budov, nabízí program RFEM 6 addon Geotechnická analýza pro vytvoření tělesa podloží, které má být analyzováno.
Způsob, jak použít údaje získané z terénních zkoušek v addonu a jak použít charakteristiky ze zemních sond pro stanovení požadovaných půdních masivů byl popsán v článku databáze znalostí „Vytvoření tělesa podloží ze zemních sond v programu RFEM 6“. V tomto příspěvku budeme pokračovat popisem postupu výpočtu sedání a tlaků v základové spáře železobetonové budovy.
Kvalita statického výpočtu budov se výrazně zvyšuje, pokud jsou podmínky podloží zohledněny co nejrealističtěji. V programu RFEM 6 lze realisticky vytvořit těleso podloží pro analýzu pomocí addonu Geotechnická analýza. Tento addon lze aktivovat v Základních údajích modelu, jak je znázorněno na obrázku 1.
Seizmická analýza v programu RFEM 6 se provádí pomocí addonů pro modální analýzu a analýzu spektra odezvy. Obecná koncepce analýzy zemětřesení v programu RFEM 6 je vlastně založena na vytvoření zatěžovacího stavu pro modální analýzu a analýzu spektra odezvy. Skupina norem pro tyto analýzy se nastavuje v záložce Normy II v Základních údajích modelu.
Pro realistické vytvoření plošného modelu s neúčinnými podporami nabízí program RFEM 5 u kontaktních těles v sekci „Kontakt rovnoběžně s plochami“ volbu „Neúčinnost, pokud kontakt není účinný kolmo k plochám“.
Jako pomůcku pro statické výpočty rovinných stavebních dílců nabízí RFEM možnost zobrazit kvalitu sítě konečných prvků. Interní kontrola vygenerovaných konečných prvků se provede podle definovaných kritérií.
V programu RFEM lze nastavit vlastnosti kontaktu mezi dvěma plochami pomocí kontaktního tělesa. Při modelování je mimo jiné potřeba zajistit, aby měly obě kontaktní plochy jednoho kontaktního tělesa stejný počet integrovaných objektů. Proto když se modelují kontaktní plochy, doporučuje se použít funkci kopírovat pro vytvoření druhé kontaktní plochy.
V RFEMu máme k dispozici různé nástroje pro modelování. Tyto funkce umožňují v programu rychle a efektivně vytvořit složité konstrukce. Spojení dvou kružnic nebo oblouků lze například vytvořit pomocí funkce "Tečna ke dvěma kružnicím/obloukům".
U těles se nabízí další možnost pro nastavení sítě konečných prvků. Kromě celkového zjemnění sítě konečných prvků lze nastavit také vícevrstvou síť. V takovém případě lze zadat dělení tělesa s konečnými prvky mezi dvěma rovnoběžnými plochami. Tato možnost je vhodná především u protáhlých těles s omezenou výškou.
Pokud jsme do programu RFEM importovali soubor DXF nebo potřebujeme přidat membránu ke stávající prutové konstrukci, můžeme použít funkci „Nástroje“ → „Generovat model - plochy“ → „Plochy z buněk“, a rychle tak vytvořit rovinné plochy.
Podpory lze kopírovat a přesouvat pomocí funkce Drag & Drop, i když v místní nabídce není k dispozici funkce "Posun/Kopie...". To platí pro všechny typy podpor: uzlové, liniové i plošné. Lze je tak snadno přiřadit k jiným uzlům, liniím nebo plochám.
Uplatňuje se při generování sítě ploch se zakřivenými a prohnutými obrysy. Program se s ní pokouší zarovnat síť konečných prvků s hraničními liniemi ploch.
Uživatelsky definované viditelnosti usnadňují práci s programem. Po jejich vytvoření lze libovolnou skupinu modelů rychle skrýt nebo zobrazit. To mimo jiné usnadňuje analýzu výsledků ve větších 3D konstrukcích, ale také vytváření protokolu. Při změně geometrie se případně musí stávající viditelnosti aktualizovat.
V programu RFEM 5 a RSTAB 8 můžete nyní vytvořit pracovní rovinu pouhým výběrem tří bodů. Již není potřeba vytvářet kvůli tomu uživatelsky definovaný souřadný systém.
Samotný beton se vyznačuje pevností v tlaku. K tlakové a především k tahové pevnosti betonu přispívá přidaná ocelová výztuž. Tato výztuž se zpravidla umisťuje v tažených oblastech nosníků nebo plošných prvků (železobetonové desky, stropy, stěny) pro přenos tahových sil vyvolaných vnějším namáháním.
Návrh výztuže ploch se provádí v modulu RF-CONCRETE Surfaces pomocí volně definovatelné výztužné sítě. V grafickém zobrazení výsledků programu RF-CONCRETE Surfaces v programu RFEM je možné zobrazit směr výztuže pomocí šipky výztuže, která symbolizuje směr výztuže.
Pro vytvoření požadované smykové výztuže stanoví přídavné moduly RF‑CONCRETE Members a CONCRETE v závislosti na zadaném průměru třmínků nejhospodárnější smykovou výztuž jako návrh výztuže.
V našem příkladu vytvoříme rovinnou plochu se čtyřmi uzly, které byly importovány a zdánlivě leží ve stejné rovině, ve skutečnosti se ovšem některý z nich například v důsledku chyby při předchozím modelování vychyluje z roviny o několik milimetrů. Při pokusu o vytvoření rovinné plochy se zobrazí chybové hlášení „Chyba při zadání plochy! Uzly neleží v jedné rovině."
Pokud načteme pomocí rozhraní COM výsledky na ploše, dostaneme jednorozměrné pole se všemi výsledky v uzlech sítě konečných prvků nebo bodech rastru. Chceme-li získat výsledky na okraji plochy nebo podél určité linie na ploše, je třeba je pro oblast linie vyfiltrovat. V našem příspěvku představíme funkci, kterou lze pro tento problém použít.