Einführung
Im Bereich der Tragwerksplanung ist die genaue Vorhersage der Windeinwirkungen auf Bauwerke entscheidend für die Sicherstellung der Sicherheit und Leistungsfähigkeit. Um die Zuverlässigkeit von CFD-Simulationen zu erhöhen, ist die Validierung der Daten aus experimentellen Untersuchungen oder Feldmessungen (Bild 01) unerlässlich. Diese FAQ beschreibt, wie Sie mithilfe von Validierungsdaten in RWIND zuverlässige Ergebnisse erzielen.
Bedeutung des Validierungsbeispiels
Die Validierung ist ein wichtiger Schritt in jedem Simulationsprozess. Sie stellt sicher, dass das Modell die realen Verhältnisse genau abbildet. Durch den Vergleich von Simulationsergebnissen mit experimentellen Daten können Ingenieure Unstimmigkeiten erkennen und ihre Modelle verfeinern, was zu genaueren Vorhersagen führt.
Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Verwendung der Datenvalidierung in RWIND
1. Experimentelle Daten vorbereiten
- Sammeln Sie Windkanal- oder Felddaten
Sie erhalten Winddruckverteilungen aus Windkanalversuchen oder Feldmessungen. In diesem Beispiel wurden Winddruckdaten aus experimentellen Daten an Probenpunkten verwendet.
- Formatieren Sie die Daten
Convert the data into including coordination of point probes and experimental wind pressure with a format compatible with RWIND, you can also easily transfer data by using copy-paste option (Image 02).
2. Modell in RWIND aufbauen
- Neues Projekt anlegen: Öffnen Sie RWIND und fangen Sie ein neues Projekt an.
- Importieren Sie die Geometrie des Validierungsbeispiels.
- Simulationsparameter definieren: Stellen Sie die Größe des Gebiets, Randbedingungen, Netzdichte, Windprofil und Turbulenzintensität ein.
3. Ergebnisse und Interpolationsmethoden
In RWIND stehen zwei Interpolationsverfahren zur Verfügung: diffusion interpolation and Gaussian interpolation kernel (Image 03). Es darf nur ein Verfahren für alle Proben ausgewählt werden (siehe
Fachbeitrag 1871
). It is possible to transfer experimental wind load data by using the interpolation method in order to structural analysis and design in RFEM.
Die Diffusionsmethode verteilt die Daten von dem Punkt der "Quelle" über die Fläche. Sie eignet sich für ein enges Netz an Messpunkten. In the case of thin open structures, this method only interpolates the values on one side of the plate. It is possible to transfer the experimental wind load by using the motioned technique in order to perform structural analysis and design.
Here is the results for the diffusion interpolation (Image 04):
The calculation of statistical parameters and the related diagram are also provided manually to show how much the RWIND results and the experimental results are close to each other. The Simplified Mesh RWIND simulation data shows a slightly better correlation with the experimental wind pressure data than the Exact Mesh RWIND data (Image 05). Beide Netze stimmen jedoch gut mit den experimentellen Daten überein, was RWIND zu einem zuverlässigen Werkzeug für die Vorhersage von Winddrücken macht. The high statistical values (R and R2) demonstrate that both simulation approaches can effectively replicate the experimental wind pressure results, with the Simplified Mesh performing slightly better (Image 06).
Fazit
Die Integration von Validierungsdaten in RWIND ist ein entscheidender Schritt, um genaue und zuverlässige Windströmungsvorhersagen zu treffen. Durch eine systematische Vorgehensweise bei der Vorbereitung, im Import und im Vergleich experimenteller Daten mit Simulationsergebnissen können Ingenieure ihre Modelle verfeinern und gewährleisten, dass ihre Bemessungen sowohl effizient als auch sicher sind. Dieser Prozess stärkt nicht nur die Glaubwürdigkeit der RWIND-Simulationen, sondern trägt auch zum allgemeinen Fortschritt der Baustatik-Praxis bei.
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