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2024-01-17

Métodos de interpolación para presiones medidas experimentalmente en RWIND 2

RWIND 2 y RFEM 6 ahora se pueden usar para calcular cargas de viento a partir de presiones de viento medidas experimentalmente en superficies. Básicamente, hay dos métodos de interpolación disponibles para distribuir las presiones medidas en puntos aislados a través de las superficies. La distribución de presión deseada se puede lograr utilizando el método y la configuración de parámetros apropiados.

Introducción

Cuando se diseña una estructura complicada y se dispone de datos experimentales de las presiones inducidas por el viento en las superficies, es posible aplicarlas en el análisis estático utilizando RFEM 6 y RWIND 2.

Primero, los datos de las sondas de presión se deben definir en el modelo en sus ubicaciones. Esto es posible en RFEM 6 (véase el artículo 1870 de la base de conocimientos ) o directamente en el programa independiente RWIND (como datos de verificación).

La definición proporciona al programa información discreta sobre las presiones. Sin embargo, los valores de presión se deben distribuir de alguna manera en las superficies de la estructura para permitir el cálculo de la carga de viento y el análisis estático. Esto lo realiza RWIND 2. El cálculo de CFD se ejecuta en segundo plano para crear una malla apropiada y permitir la verificación de los datos experimentales (sin embargo, cuando solo se realiza un análisis estático de los datos medidos, los resultados del cálculo de CFD no son importantes y no se necesita una convergencia ).

Tenga en cuenta que la interpolación no se basa en fenómenos físicos reales y su credibilidad depende en gran medida del número (o densidad) de las sondas de presión. Sin embargo, incluso a partir de un número limitado de sondas de presión, se puede sugerir una distribución de presión y su calidad depende de los conocimientos de ingeniería del usuario. Recuerde que estos métodos de interpolación son solo una herramienta para distribuir la presión en la superficie, sin tener en cuenta los fenómenos físicos.

Flujo de trabajo en RWIND 2

Primero, defina los palpadores de puntos en su modelo. En RWIND 2, puede definir varios puntos en una sonda de puntos. Esto es adecuado cuando todos los puntos tienen las mismas propiedades (restricción de zona, etc.). Los sondeos en el modelo original son adecuados para los datos experimentales. Marque la opción "Datos de verificación" y defina las presiones medidas en la columna "ver_p" (figura 01).

Restricción de zona

La presión inducida por el viento depende en gran medida de la dirección del viento. Es obvio que esta presión difiere fuertemente según la orientación de la superficie hacia el viento. Por lo tanto, es útil restringir la interpolación de la presión en una superficie específica. En RWIND, cada sonda se puede restringir a una o más zonas específicas (Imagen 02).

Las zonas se deben definir antes del cálculo. Se pueden crear varias zonas en una superficie, p. ej. de una manera similar a las sugerencias estándar para estructuras simples (figura 03) o según un cálculo preliminar de CFD.

Métodos de interpolación

Hay dos métodos de interpolación disponibles en RWIND: interpolación de difusión y núcleo de interpolación gaussiana. Solo se debe seleccionar un método para todos los palpadores.

El método de difusión distribuye los datos desde el punto "fuente" sobre la superficie. Es adecuado para una malla densa de puntos de medición (figura 04). En el caso de estructuras delgadas abiertas, este método interpola valores solo en un lado de la placa. El método depende de la densidad de la malla.

Por otro lado, el núcleo de interpolación gaussiana interpola los valores alrededor de la "fuente" en 3D. Por lo tanto, no es adecuado para estructuras delgadas abiertas, porque influye en ambos lados de la superficie. Para estructuras cerradas (edificios, etc.), este método funciona bien (Imagen 05).

Los parámetros del método gaussiano controlan la distribución resultante.
El radio establece hasta qué punto la "fuente" influye en el área circundante. Si el radio es mayor que la zona de restricción, se puede crear una distribución casi constante a partir de una sonda (figura 06). Por otro lado, cuando el radio es mayor que la distancia entre los palpadores y se usa un factor de nitidez bajo, el valor resultante en el palpador relevante se ve influenciado por el palpador contiguo.

El factor de nitidez controla la inclinación de la transición entre los palpadores. Los factores más altos crean bordes más nítidos (figura 07).

Conclusión

La interpolación de los datos experimentales permite la aplicación de las presiones inducidas por el viento medidas en el análisis estático. Los valores experimentales se pueden definir en RFEM 6 o directamente en RWIND 2. Los métodos de interpolación no se basan en un principio físico, mientras que la CFD sí. Son solo herramientas para interpolar los valores medidos. Cuantos más valores medidos defina, mejor será la conformidad con la realidad que pueda alcanzar.


Autor

La Sra. Karoušová es responsable del desarrollo de RWIND.