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8. August 2024

Allgemein

Modellname

Bei importierten Modellen wird im Textfeld die Beschreibung „RFEM/RSTAB Model“ angezeigt. Sie können eine beliebige Beschreibung eingeben, um das Modell zu kennzeichnen.

Modelltyp

Im Allgemeinen stellt das aus RFEM 6 oder RSTAB 9 importierte Strukturmodell das „Primärmodell“ dar. Es umfasst alle Objekte der RFEM/RSTAB-Anwendung, auf die Wind angesetzt werden soll, wie Flächen, Stäbe, Volumenkörper und Öffnungen. Jedes Projekt muss genau ein Primärmodell haben.


Zusätzlich zum Primärmodell kann das RWIND 3-Projekt weitere Modelle enthalten, die die Strömung um das Primärmodell beeinflussen. In der Praxis stellen diese „Sekundärmodelle“ beispielsweise umgebende Gebäude oder das Gelände dar. Solche Modelle können aus externen Dateien (*.stl) importiert oder im RFEM 6- oder RSTAB 9-Modell mittels CAD/BIM-Modellen definiert werden (siehe Kapitel Mesh-Einstellungen - Windsimulation). Wenn Sie ein Sekundärmodell importiert haben, können Sie es per Drag-and-drop positionieren oder über ein Dialogfeld bzw. einen grafischen Manipulator drehen (siehe Kapitel Objekte bearbeiten).


Das „Geländemodell“ ist ein spezieller Typ eines Sekundärmodells, der sich in zwei Punkten von anderen Modellen unterscheidet:

  • Es kann als Randbedingung verwendet werden, also als untere Begrenzung des Berechnungsgebiets.
  • Für dieses Modell werden keine Dragkräfte berechnet.

Enthält das Projekt mehrere Modelle, dann stellt die in der Legende des Arbeitsfensters angezeigte „Drag Force Sum“ (siehe Kapitel Summen der Dragkräfte) die Summe der auf alle Modelle außer dem Gelände wirkenden Kräfte dar. Die Dragkraft jedes einzelnen Modells ist auf der Registerkarte „Info“ des zugehörigen Dialogs „Modell bearbeiten“ zu finden (siehe Kapitel Info).

Tipp

Das Projekt „M_21BuildingWithTerrain“ im Ordner „Demo“ enthält ein Beispiel für ein Geländemodell.


Die Option zum Deaktivieren der automatischen Netzausrichtung für die Ergebnisdarstellung wird verwendet, um die Ergebnisse auf dem ursprünglichen Modell korrekt anzuzeigen. Standardmäßig wird die automatische Ausrichtung der Dreiecke durchgeführt, um die zufällige Orientierung der Dreiecke zu vereinheitlichen und Darstellungsprobleme sowie Fehlinterpretationen der Ergebnisse zu vermeiden. In manchen Fällen kann die Ausrichtung der Dreiecke des ursprünglichen Modells jedoch korrekt und besser als die automatische Ausrichtung sein; für diese Fälle kann die automatische Ausrichtung deaktiviert werden.

Material und Oberflächenrauheit

In diesem Abschnitt geht es um die Zuweisung von Material zum gesamten Modell oder zu bestimmten Teilen davon. Das Material besitzt eine Oberflächenrauheit, die das umgebende Strömungsfeld beeinflusst. Diese Eigenschaften werden in Kapitel Materialien beschrieben.

Modellvereinfachung

Die Option „Modell vereinfachen“ ist standardmäßig aktiviert. Diese Option ermöglicht die automatische Korrektur fehlerhafter Topologie, z. B. an Randbereichen oder Ecken (siehe Kapitel Berechnungsnetz und Modellvereinfachung). Den „Detaillierungsgrad“ dieser Vereinfachung können Sie über bestimmte Stufen steuern. Verwenden Sie den Schieberegler, um ihn von 0 (sehr grobe Modellierung von Details mit einem groben Netz) bis 5 (viele Details mit einem sehr feinen Netz) einzustellen.

Wichtig

Der Detaillierungsgrad wird für die Voxelisierung des Netzes benötigt, also den Prozess des wiederholten Teilens von Voxeln (3D-Netzzellen); die daraus resultierende Anzahl der Voxeln ist dann gleich 2N, wobei N die Anzahl der Voxelteilungen ist, also der „Detaillierungsgrad“. Wenn Sie den Detaillierungsgrad über „Größe“ definieren (z. B. Größe = 0,4), wird ein geeignetes N so ermittelt, dass die Größe des kleinsten Voxels der gewünschten Größe entspricht. Das bedeutet, dass es für jeden Detaillierungsgrad einen Bereich von Detailgrößenwerten gibt, der sich direkt auf Anzahl und Größe der erzeugten Netzzellen (Voxel) auswirkt. Mit anderen Worten: Eine Änderung der Detailgröße innerhalb dieses Bereichs beeinflusst die Netzgröße nicht.

Der Standardwert 2 stellt einen guten Kompromiss zwischen Modellvereinfachung und Berechnungsgeschwindigkeit dar. Klicken Sie auf Anwenden , um das vereinfachte Modell auf Basis eines neuen Detaillierungsgrads anzuzeigen und zu prüfen.

Als Referenz wird die „Detail“-Größe der Vernetzung im darunterliegenden Textfeld angezeigt.

Das Netz wird um das Modell, das der Windströmung ausgesetzt ist, automatisch verfeinert, was zu einer höheren Berechnungseffizienz beiträgt.

Tipp

Abhängig von der Geometrie des Modells ist es nicht immer möglich, hohe Detaillierungsgrade anzuwenden. Einstellungen mit Stufe „5“ können das Programm erheblich verlangsamen oder zu unzureichendem Arbeitsspeicher führen.

Hohe Detaillierungsgrade können ein sehr feines oder großes Netz erzeugen. Wir empfehlen dann, eine „Optimierung“ des Netzes anzuwenden, bei der dessen Form erhalten bleibt.

Mit der Option „Öffnungen kleiner als schließen“ können Sie steuern, wie Öffnungen im Modell behandelt werden. 0 % ist voreingestellt. Das bedeutet, dass alle Öffnungen oder Lücken in der Berechnung berücksichtigt werden. Der Grad des Schließens von Öffnungen kann entweder als Prozentsatz einer charakteristischen Abmessung des Modells oder über einen absoluten Wert definiert werden. Auf diese Weise können kleine Öffnungen vernachlässigt und das Modell vereinfacht werden. Darüber hinaus können mit dieser Funktion Fenster- oder Türöffnungen, die im realen Modell geschlossen sind, einfach gefüllt werden.

Wichtig

Es ist wichtig zu betonen, dass die Option „Öffnungen kleiner als schließen“ nur für die CFD-Berechnung eingestellt wird, um das Modell für die Berechnung zu vereinfachen. Geschlossene Öffnungen haben keinerlei Auswirkungen auf das RFEM-Modell; daher werden die Ergebnisse auf den geschlossenen Teilen des Modells nicht an RFEM übertragen.

Wenn ein Stabmodell das Tragmodell eines Fachwerks darstellt, dessen Flächen (Bekleidung oder Dacheindeckung) nicht explizit im Modell enthalten sind, dann sind diese Flächen auch im importierten Modell in RWIND nicht enthalten. Infolgedessen wird die Windlast nur auf die Stäbe und nicht auf die dazwischenliegenden Flächen angesetzt. Die Funktion „Öffnungen schließen“ ist in diesem Fall nicht geeignet, um die Flächen zu ersetzen: Es würden Lasten auf FE-Knoten von Flächen erzeugt, die jedoch nicht auf das Stabmodell in RFEM exportiert werden könnten. Sie würden dann im Fachwerk fehlen.

Da die automatische Erkennung von Öffnungen eine anspruchsvolle topologische Aufgabe ist, kann es erforderlich sein, Öffnungen manuell anzupassen.

Wichtig

Das derzeit in RWIND 3 verfügbare automatische Schließen von Löchern ist noch weit von Perfektion entfernt. Es funktioniert zuverlässig nur, wenn sich die Fläche und das Loch in einer Ebene parallel zu den Grundebenen XY, XZ oder YZ befinden. In anderen Fällen kann es nicht funktionieren, und die vom Benutzer definierte Lochgröße entspricht möglicherweise nicht dem erzielten Ergebnis; siehe einen fehlerhaften Fall in der Abbildung unten. Dies liegt daran, dass hinter der Funktion „Löcher schließen“ eine komplexe Wissenschaft steht und das Problem derzeit für allgemeine Fälle noch nicht vollständig gelöst ist. RWIND 3 verwendet digitale Topologie (Voxelisierung), um Löcher zu schließen, und die Verbesserung der aktuellen Algorithmen ist eine der Aufgaben, die wir in zukünftigen Versionen von RWIND 3 angehen möchten.

Probleme beim Schließen von Löchern können auf zwei Arten gelöst werden:

  • Unpassende Öffnungen bereits beim Erstellen des Modells schließen – beispielsweise mit speziellen Flächen in RFEM 6.
  • Löcher in RWIND 3 Pro manuell schließen, indem im Modelleditor ein weiteres Sekundärmodell erstellt wird; siehe die Abbildung unten. Weitere Informationen zu bearbeitbaren Modellen finden Sie in Kapitel Bearbeitbares Modell. Dieses Modell sollte Flächen enthalten, die unerwünschte Löcher schließen. Nach dem Einfügen dieses Modells in das Projekt können Sie es gegebenenfalls mit dem ursprünglichen (primären) Modell zusammenführen; siehe Kapitel Modelle zusammenführen.
Übergeordnetes Kapitel