Im konstruktiven Ingenieurbau ist es von entscheidender Bedeutung, die Auswirkungen von Wind auf Bauwerke genau vorherzusagen, um deren Sicherheit und Leistungsfähigkeit zu gewährleisten. Um die Zuverlässigkeit von CFD-Simulationen zu verbessern, ist es wesentlich, Daten aus experimentellen oder Feldmessungen (Bild 01) zu validieren. Dieser FAQ-Artikel beschreibt den Prozess der Verwendung von Validierungsdaten in RWIND, um zuverlässige Ergebnisse zu erreichen.
Bedeutung eines Validierungsbeispiels
Die Validierung ist ein entscheidender Schritt in jedem Simulationsprozess. Sie stellt sicher, dass das Modell die Bedingungen der realen Welt exakt abbildet. Durch den Vergleich der Simulationsergebnisse mit experimentellen Daten können Ingenieure Abweichungen erkennen und ihre Modelle verfeinern. Das führt zu genaueren Vorhersagen.
Schritt-für-Schritt-Prozess zur Verwendung von Validierungsdaten in RWIND
1. Vorbereitung der experimentellen Daten
- Sammeln von Windkanal- oder Felddaten
Aus Windkanaltests oder Feldmessungen werden Verteilungen des Winddrucks ermittelt. In diesem Beispiel haben wir Winddruckdaten aus experimentellen Daten an Probepunkten verwendet.
- Daten formatieren
Konvertieren Sie die Daten, um die Koordinaten der Punktproben und die entsprechenden experimentellen Winddrücke in einem mit RWIND kompatiblen Format einzuschließen. Die Daten können ganz einfach mit der Copy-Paste-Funktion (Bild 02) übertragen werden.
2. Modell in RWIND einstellen
- Erstellen Sie ein neues Projekt: Öffnen Sie RWIND und starten Sie ein neues Projekt.
- Importieren Sie die Geometrie des Validierungsbeispiels.
- Definieren Sie die Größe des Bereichs, die Randbedingungen, die Netzdichte, das Windprofil und die Turbulenzintensität.
3. Ergebnisse und Interpolationsmethoden
In RWIND stehen zwei Interpolationsmethoden zur Verfügung: Diffusionsinterpolation und Gaußscher Interpolationskern (Bild 03). Nur eine Methode muss für alle Proben ausgewählt werden (siehe Knowledge Base-Artikel 1871). Experimentelle Windlastdaten können mittels Interpolationsmethoden in RFEM übertragen werden, um sie in der statischen Berechnung und Bemessung verwenden zu können.
Bei der Diffusionsmethode werden die Daten vom „Quellpunkt“ aus über die Fläche verteilt. Sie eignet sich besonders für dichte Punktnetze. Bei dünnen, offenen Strukturen werden mit dieser Methode nur die Werte auf einer Seite der Platte interpoliert. Mit der Bewegungstechnik kann die experimentelle Windlast übertragen werden, um statische Berechnungen und Bemessungen durchzuführen.
Hier sind die Ergebnisse für die Diffusionsinterpolation (Bild 04):
Die Unterschiede zwischen den experimentellen und den numerischen Werten werden in Bild 5 angezeigt:
Fazit
Die Integration validierter Windkanaldaten in RWIND ist entscheidend, um genaue und zuverlässige Vorhersagen der Windströmung zu erhalten.. Mit einem systematischen Ansatz zur Vorbereitung, zum Import und zum Vergleich experimenteller Daten mit Simulationsergebnissen können Ingenieure ihre Modelle verfeinern und sicherstellen, dass ihre Nachweise effizient und sicher sind. Dieser Prozess erhöht nicht nur die Kredibilität von RWIND, sondern trägt auch zur Weiterentwicklung der bautechnischen Praxis bei.
