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.
CFD výpočty jsou obecně velmi složité. Přesný výpočet proudění větru okolo komplikovaných konstrukcí je velmi náročný na čas a výpočetní výkon. V mnoha stavebních aplikacích není vysoká přesnost vyžadována a náš CFD program RWIND 2 umožňuje v takových případech zjednodušit model konstrukce a výrazně tak snížit náklady. V tomto příspěvku najdete odpovědi na některé dotazy týkající se zjednodušování.
Stanovení vlastního kmitání i analýza spektra odezvy se provádějí vždy na lineárním systému. Pokud v systému existují nelinearity, jsou linearizovány, a tudíž se nezohledňují. Mohou to být například tahové pruty, nelineární podpory nebo nelineární klouby. V tomto článku ukážeme, jak s nimi zacházet při dynamické analýze.
Soulad se stavebními normami, jako je Eurokód, je nezbytný pro zajištění bezpečnosti, strukturální integrity a udržitelnosti budov a konstrukcí. V tomto procesu hraje důležitou roli numerická simulace proudění (CFD), která simuluje chování tekutin, optimalizuje návrhy a pomáhá architektům a inženýrům splnit požadavky Eurokódu na analýzu zatížení větrem, přirozené větrání, požární bezpečnost a energetickou účinnost. Začleněním CFD do procesu navrhování mohou odborníci vytvářet bezpečnější, efektivnější budovy, které splňují nejvyšší konstrukční evropské normy.
Velké modely mohou obsahovat více rozměrových měřítek a jsou tedy náročné na výpočetní výkon. V tomto článku si ukážeme, jak zjednodušit a optimalizovat výpočet takových modelů s ohledem na požadované výsledky.
Velikost výpočetní oblasti (velikost větrného tunelu) je důležitým aspektem simulace větru, který má významný vliv na přesnost, ale i náklady na CFD simulaci.
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.
Pokud výpočet modelu prutu analýzou druhého řádu končí chybovým hlášením, bývají často příčinou této nestability vypadlé tahové pruty: Jestliže v některém výpočetním kroku působí v tahovém prutu tlakové síly, tento prut se v následujících iteracích nezohlední. Model se tak může stát nestabilním.
Správce projektů se standardně nainstaluje vždy při instalaci programů RFEM a RSTAB. Slouží ke správě veškerých projektů a výpočetních souborů. Do systému správce projektů můžeme připojit různé projektové složky, a získat tak výborný přehled o souborech.
Výpočet v programu RFEM probíhá obvykle v několika výpočetních krocích, v takzvaných iteracích. Lze tak zohlednit zvláštní vlastnosti modelu, jako například objekty s nelineárním chováním. Zadruhé lze iteračním výpočtem postihnout nelineární účinky v důsledku deformačních změn a úprav vnitřních sil při analýze druhého řádu nebo v případě zohlednění velkých deformací (teorie lan). U složitých modelů obvykle nestačí provést geometricky lineární výpočet.
S nástupem rychlých výpočetních systémů ztratily příčinkové čáry na významu. Přesto však může být jejich použití užitečné ve fázi předběžného posouzení, ale také při vlastním zpracování statických posouzení. Přídavný modul RF-INFLUENCE umožňuje snadno vytvořit a vyhodnotit příčinkové čáry a plochy, které vznikají v důsledku konstantní návrhové síly. V následujícím příspěvku popíšeme na jednoduchém příkladu základy výpočtu a vyhodnocení příčinkových čar.
Při dimenzování konstrukcí podle platných předpisů je často k dispozici několik možností nebo metod výpočtu pro stanovení vnitřních sil. Der Anwender muss hierbei entscheiden, welche Theorie geeignet ist, um das Bauwerk damit nachzuweisen.
Současný stav vývoje softwaru pro výpočty metodou konečných prvků a výpočetní techniky umožňuje výpočet složitějších konstrukcí. Stále častěji se výpočty MKP provádějí na celém modelu. V této souvislosti se mohou v praxi vyskytnout určité konstrukční problémy. Jedním z těchto problémů je zohlednění procesu výstavby v modelu.
V programech RFEM a RSTAB se standardně vnitřní síly počítají pro kombinace zatížení podle teorie druhého řádu. Pokud používáte přídavný modul RF‑CONCRETE Columns pro stabilitní analýzu vyztužených betonových sloupů, můžete změnit výpočetní metodu zatěžovacích stavů na lineární analýzu, protože účinky druhého řádu jsou již zohledněny ve výpočtu metodou modelového prutu v tomto přídavném modulu (metoda založená na jmenovité křivosti).
Rozsáhlé výpočty mohou vytvářet obrovské množství dat. Aktuální pevné disky a SSD se měří v terabajtech. Proto patrně očekáváte, že by to pro stávající výpočetní techniku nemusel být problém. A opravdu to tak většinou je, ale problém může být skryt v detailech.