Testování ve větrném tunelu poskytuje cenná experimentální data (obrázek 1), která přesně představují aerodynamické síly působící na konstrukci. Tyto údaje jsou rozhodující pro:
- Ověření a kalibrace simulací: Zajistěte, aby numerické modely v programu RFEM přesně odpovídaly reálným podmínkám.
- Zvýšení přesnosti posouzení: Poskytuje detailní pohled na tlaky a síly větru, což vede k přesnějšímu a hospodárnějšímu statickému posouzení.
- Zajištění bezpečnosti: Pomáháme inženýrům identifikovat potenciální zranitelnosti a navrhovat bezpečnější konstrukce.
Význam validačního příkladu
Validace je klíčovým krokem v každém simulačním procesu. To zajišťuje, že model přesně odpovídá skutečným podmínkám. Porovnáním výsledků simulace s experimentálními daty mohou inženýři identifikovat nesrovnalosti a upřesnit své modely, což vede k přesnějším předpovědím.
Implementace krok za krokem v programu RFEM
1. Sběr a příprava dat z větrného tunelu
Proveďte test ve větrném tunelu pro měření tlaků, sil a proudění větru na zmenšeném modelu konstrukce. V tomto příkladu jsme použili hodnotu tlaku větru z experimentálních dat pro body sondy.
Data můžete uspořádat do strukturovaného formátu, obvykle CSV nebo Excel, včetně hodnot tlaku větru.
2. Vytvořte model v programu RFEM
- Vytvoření nového projektu:
Otevřete RFEM a vytvořte nový projekt, poté vytvořte geometrii experimentálního modelu (obrázek 2).
- Define a load case for experimental data and activate options for experimental wind data (Figure 3), then introduce points probe coordination by using additional surface result points (Figure 4).
- Definovat parametry simulace: Zadejte velikost oblasti, okrajové podmínky, hustotu sítě (obrázek 5), profil větru a intenzitu turbulence (obrázek 6).
3. Výsledky
V programu RWIND jsou k dispozici dvě metody interpolace: difuzní interpolaci a Gaussovo interpolační jádro (obrázek 3). Pro všechny sondy musí být vybrána pouze jedna metoda (viz
článek databáze znalostí 1871
). Experimentální údaje o zatížení větrem lze přenášet pomocí interpolační metody pro statické výpočty a posouzení v programu RFEM
Difúzní metoda rozděluje data ze „zdrojového“ bodu po ploše. Je vhodný pro hustou síť měřicích bodů. U tenkých otevřených konstrukcí metoda zohledňuje stranu desky. Experimentální zatížení větrem je možné přenášet pro statické výpočty a posouzení pomocí pohyblivé techniky.
Zde jsou výsledky pro difuzní interpolaci (obrázek 4):
Provádí se také ruční výpočet statistických parametrů a příslušných diagramů, aby bylo vidět, jak blízko jsou si výsledky programu RWIND a experimental. Data simulace Simplified Mesh RWIND vykazují o něco lepší korelaci s experimentálními údaji o tlaku větru než data Exact Mesh RWIND (obrázek 5). Obě sítě však vykazují dobrou shodu s experimentálními daty, což z programu RWIND činí spolehlivý nástroj pro predikci tlaků větru. Vysoké statistické hodnoty (R a R2 ) ukazují, že oba přístupy simulace mohou účinně replikovat výsledky experimentálního tlaku větru, přičemž zjednodušená síť je o něco lepší (obrázek 6).
Závěr a výhled
Integrace validačních dat do programu RWIND je zásadním krokem k dosažení přesných a spolehlivých předpovědí proudění větru. Systematickým přístupem k přípravě, importu a porovnávání experimentálních dat s výsledky simulace mohou inženýři vylepšit své modely a zajistit, aby jejich posouzení byla efektivní a bezpečná. Tento proces nejen zvyšuje důvěryhodnost simulací v programu RWIND, ale přispívá také k celkovému pokroku ve stavební praxi.
Zobrazit více