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.
Tabulkové programy jako EXCEL jsou mezi inženýry velmi oblíbené, protože umožňují snadnou automatizaci výpočtů a rychlé získání výsledků. Propojení EXCELu jako grafického uživatelského rozhraní a Webové služby API je tak nasnadě. Pomocí volně dostupné knihovny xlwings pro Python můžete ovládat EXCEL, číst a zapisovat hodnoty. Tato funkce je proto níže vysvětlena na příkladu.
V programech RFEM 6 a RSTAB 9 lze seskupovat objekty podle různých kritérií. Objekty, které splňují zadaná kritéria, tak mohou být vybrány a upravovány hromadně. To vše umožňuje funkce „Výběr objektů“, která je srovnatelná s funkcí „Speciální výběr“ v programu RFEM 5. V tomto článku si ukážeme, jak lze seskupit objekty pomocí „Výběru objektů“ jako nového pomocného objektu v programu RFEM 6 nebo RSTAB 9.
Standardní situací v případě dřevěných prutových konstrukcí je spojení menších prutů s větším hlavním nosníkem za vzniku kontaktní plochy. Podobné podmínky mohou nastat na konci prutu, když je nosník uložen na podpoře s možným otlačením. V obou případech musí být nosník navržen tak, aby zohledňoval únosnost v otlačení kolmo k vláknům podle NDS 2018, čl. 3.10.2 a CSA O86:19, body 6.5.6 a 7.5.9. V programech pro statické výpočty není obvykle možné provést toto kompletní posouzení, protože není známa kontaktní plocha uložení. V programu nové generace RFEM 6 a addonu Posouzení dřevěných konstrukcí je ale nová funkce 'Návrhová podpora', která umožňuje uživateli provést posouzení únosnosti v otlačení kolmo k vláknům podle norem NDS a CSA.
Dynamická analýza je v programech RFEM 6 a RSTAB 9 rozdělena do několika addonů. Addon Modální analýza je nezbytným předpokladem pro všechny ostatní dynamické addony, protože provádí analýzu vlastního kmitání u prutových, plošných a objemových modelů.
Všechna data v programu RFEM 6 lze dokumentovat ve vícejazyčném tiskovém protokolu. Vzhled tiskového protokolu je moderní a byl výrazně optimalizován oproti předchozí generaci programu (RFEM 5). V tomto příspěvku popíšeme některé jeho nejdůležitější funkce.
Možnosti výběru v tiskovém protokolu umožňují zobrazit jednotlivé tvary boulení s odpovídajícím posouzením boulení ve stručné nebo úplné formě detailních výsledků.
V přídavných modulech RF-TENDON a RF-TENDON Design je možné pomocí funkce "Norma" zobrazit a upravit nastavení součinitelů daných v normě, parametrů výpočtu a metod výpočtu. V dialogu je možné zobrazit možnosti nastavení a úprav seskupené podle kapitol normy.
Programy RFEM a RSTAB nabízejí různé možnosti pro zadání zatížení na uzel. Tyto implementované funkce umožňují uživateli definovat zatížení na uzel po složkám v různých směrech.
Pokud do již existující konstrukce v programu RFEM dodatečně vkládáme prut s náběhem s mezilehlými uzly, vyvstane otázka, jak jednoduše a rychle stanovit jednotlivé výšky průřezu tohoto prutu. V tu chvíli je vhodné použít funkci „Spojit linie/pruty“.
Řezy jsou vynikajícím způsobem, jak srozumitelně zobrazit a vyhodnotit výsledky. V dialozích pro řezy v programech RFEM a RSTAB je možné zobrazit několik typů výsledků současně.
Po stanovení geometrie předpínací vložky v modulu RF-TENDON může být užitečné ji exportovat do CAD-programu. Pro tento účel je mimo jiné k dispozici export do formátu DXF. Funkci exportu lze vybrat kliknutím pravým tlačítkem myši na pracovní plochu. Po výběru formátu DXF a místa uložení lze provést další nastavení.
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 posuzování skla v přídavném modulu RF‑GLASS jsou v zásadě dvě různé možnosti výpočtu: 2D a 3D výpočet. Základní rozdíl těchto dvou variant posouzení je programem automatizované modelování vrstev v dočasném modelu. Při 2D posouzení jsou pro jednotlivé vrstvy generovány plošné prvky (desková teorie), zatímco pro 3D posouzení jsou jednotlivé vrstvy tvořeny tělesy. Podle zvolené skladby vrstev jsou možnosti výběru k dispozici, nebo jsou automaticky nastaveny programem.
Při posouzení betonových ploch lze podíl žeber vnitřních sil pro výpočet MSÚ a pro analytickou metodu výpočtu MSP zanedbat, protože tato složka je již zohledněna při posouzení prutu. Pro tyto účely je v přídavném modulu RF‑CONCRETE Surfaces tlačítko „Detaily“ a odpovídající zaškrtávací políčko. Pokud nejsou žádná žebra definována, není tato funkce dostupná.
Jednou z výhod zadání konstrukce v programu RFEM je naprostá volnost při výběru geometrie. Tak je bez dalších komplikací možné zvolit konstrukci, v které jsou, jak je vidět na obrázku, konkávní zaoblené rohy.
Pokud se má definovat na kuželové podlahové desce částečné vztlakové zatížení, nabízí se v programu RFEM "volné kruhové zatížení". To může být definováno lineárně proměnné. Poloha středu C a vzdálenost vnějšího okraje R se pohodlně zadává pomocí výběru v pracovní ploše.
Při kontrole modelu v programech RFEM 5 a RSTAB 8 je možné uložit si zobrazené problémy a varování jako zvláštní pohled. Tak může uživatel jednoduše všechna upozornění jedno po druhém zpracovat a model vyčistit. Tato funkce je k dispozici pro zdvojené uzly, překrývající se pruty/linie a plochy.
Při výpočtu základů podle EC 7 nebo EC 2 se v jednom objektu obvykle používají různé typy nebo velikosti základů. Okrajové podmínky jako parametry půdy, materiály základů, krytí betonem a kombinace zatížení, které je nutno posoudit, však zpravidla zůstávají pro všechny základy stejné.
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.
V programu RFEM se plochy automaticky spojují, pokud mají společné hraniční linie. Když leží definiční linie jedné plochy na jiné ploše, je automaticky integrována do této plochy, pokud se jedná o rovinnou plochu. V případě zobecnělých čtyřúhelníkových ploch by však automatická detekce objektů byla poměrně složitá. Proto je příslušná funkce blokována. Integrované objekty je třeba zadat ručně.
V programech RFEM a RSTAB je možné přiřadit každému prvku (části modelu, zatížení atd.) komentáře. To může přispět k lepší přehlednosti a dokumentaci modelů, neboť tyto komentáře se zobrazí v tiskovém protokolu a také se podle nich mohou určité objekty pomocí funkce „Speciální výběr“ filtrovat a zobrazit.
Pokud chceme modelovat dvě protínající se plochy, máme v programu RFEM možnost nechat vytvořit průsečnici automaticky. V programu je tato funkce označována jako průnik. Při vytváření průniku je namodelovaná plocha rozdělená do komponent. Dies bietet den Vorteil, dass diese Komponenten bei der Schnittkraftermittlung berücksichtigt oder aber wahlweise auch deaktiviert werden können.