En RFEM y RSTAB, puede visualizar los valores del campo de flujo de presión, velocidad, energía cinética de turbulencia y velocidad de disipación de turbulencia para la simulación de viento.
Los planos de recorte están alineados con la dirección del viento respectiva.
Si ha determinado experimentalmente las presiones superficiales disponibles para un modelo, puede aplicarlas a un modelo estructural en RFEM 6, procesarlas en RWIND 2 y usarlas como cargas de viento en el análisis estructural de RFEM 6.
Puede averiguar cómo aplicar los valores determinados experimentalmente en este artículo técnico.
Puede mostrar los resultados de RWIND directamente en el programa principal. En el Navegador - Resultados, seleccione el tipo de resultado "Análisis de simulación de viento" de la lista superior.
Actualmente, están disponibles los siguientes resultados, que se refieren a la malla computacional de RWIND:
- Presión superficial
- Coeficiente cp de la superficie
- Distancia al muro y+ (flujo estacionario)
Utilice RWIND 2 Pro para aplicar fácilmente una permeabilidad a una superficie. Todo lo que necesita es la definición de
- el coeficiente de Darcy D,
- el coeficiente de inercia I,
- la longitud del medio poroso en la dirección del flujo L,
para definir una condición de contorno de presión entre el frente y la parte posterior de una zona porosa. Gracias a esta configuración, obtiene un flujo a través de esta zona con una visualización de resultados en dos partes en ambos lados del área de la zona.
Pero eso no es todo. Además, la generación de un modelo simplificado reconoce las zonas permeables y tiene en cuenta las aberturas correspondientes en el recubrimiento del modelo. ¿Puede prescindir de un elaborado modelado geométrico del elemento poroso? Comprensible, ¡entonces tenemos buenas noticias! Con una definición pura de los parámetros de permeabilidad, puede evitar el modelado geométrico complejo del elemento poroso. Utilice esta función para simular andamios permeables, cortinas de polvo, estructuras con mallas, etc.
Más información¿Ya conoce el editor para el control de refinamientos de mallas? ¡Es una gran ayuda para su trabajo! ¿Por qué? Es fácil, le ofrece las siguientes opciones:
- Visualización gráfica de las áreas con refinamientos de malla
- Refinamiento de malla de zonas
- Desactivación del refinamiento de malla sólida en 3D estándar con la transversión en los refinamientos de malla en 3D manuales correspondientes.
Estas opciones le ayudan a formular una regla adecuada para mallar todo el modelo, incluso para los modelos con dimensiones poco comunes. Utilice el editor para definir de forma eficiente pequeños detalles del modelo en grandes edificios o áreas de malla detalladas en el área del recubrimiento del modelo. ¡Quedará asombrado!
RFEM 6 y RSTAB 9 admiten la utilización ergonómicamente optimizada de un ratón 3D móvil de 3Dconnexion.
Con un ratón 3D, puede mover, hacer zoom y girar un modelo en 3D en la pantalla simultáneamente más allá del uso de un ratón normal. El ratón 3D complementa el ratón convencional del equipo y se maneja con la mano libre. Por lo tanto, puede optimizar el flujo de trabajo si utiliza un ratón 3D con su mano no dominante, además del ratón normal.
¿Quiere modelar y analizar el comportamiento de un sólido de suelo? Para garantizar esto, se han implantado modelos adecuados de materiales especiales en RFEM.
Puede utilizar el modelo modificado de Mohr-Coulomb con un modelo plástico ideal elástico lineal y un modelo elástico no lineal con una relación de tensión-deformación edométrica. El criterio límite, que describe la transición del área elástica a la del flujo plástico, se define según Mohr-Coulomb.
El servicio web y API proporcionan varios ámbitos de aplicación. Hemos resumido algunas ideas sobre cómo el Servicio web y API pueden ayudar a su empresa:
- Creación de aplicaciones adicionales para RFEM 6, RSTAB 9 y RSECTION 1
- Posibilidad de hacer que los flujos de trabajo sean más eficientes (por ejemplo, definición y entrada del modelo) y para integrar RFEM 6, RSTAB 9 y RSECTION 1 en las aplicaciones de su empresa
- Simulación y cálculo de varias opciones de diseño
- Ejecución de algoritmos de optimización para el tamaño, forma y/o topología
- Acceder a los resultados del cálculo
- Generación de informes en formato PDF
El nivel de calidad del trabajo se aumenta automáticamente no solo por las definiciones del modelo algorítmico, sino también por:
- Ampliación / consolidación de RFEM 6, RSTAB 9 y RSECTION 1 con sus propios controles
- Mayor interoperabilidad entre el software individual utilizado para completar un proyecto
Una mejora que beneficiará su flujo de trabajo sin problemas: Ahora puede exportar sus modelos de RFEM y RSTAB en XML, SAF y VTK (resultados de RWIND).
El programa independiente RWIND 2 se encarga del aire fresco. Se utiliza para la simulación numérica del flujo de viento y está disponible tanto en la versión básica como en la versión Pro. ¿Qué características adicionales le ofrece RWIND Pro? Permite el cálculo de flujos de viento turbulentos incompresibles transitorios (además de los estacionarios en RWIND Basic). Pero eso no es todo. ¿Le interesa? Descubra más aquí:
- Cálculo del flujos de viento turbulentos incompresibles estacionarios utilizando el solucionador SimpleFOAM del paquete de software OpenFOAM®
- Esquema numérico según el primer y segundo orden
- Modelos de turbulencia RAS k-ω y RAS k-ε
- Consideración de la rugosidad de las superficies dependiendo de las zonas del modelo
- Diseño de modelos a través de archivos VTP, STL, OBJ e IFC
- Funcionamiento a través de la interfaz bidireccional de RFEM o RSTAB para importar geometrías de modelos con cargas de viento basadas en normativas y exportar casos de cargas de viento con tablas de informes basadas en sondas
- Cambios de modelo intuitivos mediante arrastrar y soltar, y ayuda de ajuste gráfico
- Generación de una envolvente de malla retráctil alrededor de la geometría del modelo
- Consideración de objetos del entorno (edificios, terreno, etc.)
- Descripción de la carga de viento en función de la altura (velocidad del viento e intensidad de la turbulencia)
- Mallado automático dependiendo del nivel de detalle seleccionado
- Consideración de mallas de capas cerca de las superficies del modelo
- Cálculo paralelo con la utilización óptima de todos los núcleos del procesador de una computadora
- Salida gráfica de los resultados de la superficie en las superficies del modelo (presión de la superficie, coeficientes Cp)
- Salida gráfica del campo de flujo y resultados vectoriales (campo de presión, campo de velocidad, campos de turbulencia - k-ω y turbulencia - k-ε, vectores de velocidad) en los planos de Clipper/Slicer
- Visualización del flujo de viento en 3D a través de gráficos animados con líneas de corriente
- Definición de sondeos de puntos y líneas
- Interfaz de usuario multilingüe (español, inglés, francés, alemán, checo, italiano, polaco, portugués, ruso y chino)
- Cálculos de varios modelos en un proceso por lotes
- Generador para crear modelos girados para simular diferentes direcciones del viento
- Interrupción opcional y continuación del cálculo
- Panel de color individual por gráfico de resultados
- Visualización de diagramas con salida de resultados por separado en ambos lados de una superficie
- Salida de la distancia adimensional al muro en y+ en los detalles del inspector de malla para la malla del modelo simplificado
- Determinación del esfuerzo cortante en la superficie del modelo a partir del flujo alrededor de este
- Cálculo con un criterio de convergencia alternativo (puede seleccionar entre los tipos residuales de presión o resistencia al flujo en los parámetros de simulación)
- Cálculo del flujo de viento turbulento incompresible transitorio con el solucionador BlueDyMSolver
- Modelo de turbulencia de LES SpalartAllmaras
- Consideración de la solución estacionaria como estado inicial para el cálculo transitorio
- Determinación automática del período de análisis y los pasos de tiempo
- Uso de los resultados intermedios durante el cálculo
- Visualización organizada de resultados variables en el tiempo mediante unidades de paso de tiempo
- Diagrama de la fuerza de arrastre y los resultados de las sondas puntuales sobre el tiempo de análisis
- Visualización de los resultados de las sondas de líneas para cualquier paso de tiempo en un diagrama
- Permeabilidad al viento libremente ajustable para superficies (Ir a la característica del producto)
Para modelar estructuras en RWIND Basic, encontrará una aplicación especial en RFEM y RSTAB. Aquí, usted define las direcciones del viento a analizar por medio de posiciones angulares sobre el eje vertical del modelo. Al mismo tiempo, define el perfil de viento dependiente de la altura sobre la base de una norma de viento. Además de estas especificaciones, puede usar los parámetros de cálculo almacenados para determinar sus propios casos de carga para un cálculo estacionario para cada posición angular.
Como alternativa, también puede utilizar el programa RWIND Basic manualmente, sin la aplicación de la interfaz en RFEM o RSTAB. En este caso, RWIND Basic modela las estructuras y el entorno del terreno directamente desde los archivos VTP, STL, OBJ e IFC importados. Puede definir la carga de viento dependiente de la altura y otros datos mecánicos de fluidos directamente en RWIND Basic.
RWIND Basic usa un modelo numérico de CFD (Dinámica de fluidos computacional) para simular los flujos de viento alrededor de sus objetos utilizando un túnel de viento digital. El proceso de simulación determina las cargas de viento específicas que actúan en las superficies de su modelo a partir del resultado del flujo alrededor del modelo.
Una malla de volumen en 3D es la responsable de la simulación en sí. Para ello, RWIND Basic realiza un mallado automático basándose en parámetros de control libremente definibles. Para el cálculo de los flujos de viento, RWIND Basic le proporciona una resolución estacionaria y RWIND Pro proporciona un solucionador transitorio para flujos turbulentos incompresibles. Las presiones superficiales resultantes de los resultados de los flujos se extrapolan al modelo para cada paso de tiempo.
Al resolver el problema numérico del flujo, puede obtener los siguientes resultados en y alrededor del modelo:
- Presión en la superficie de la estructura
- Coeficiente Cp de distribución en las superficies de la estructura
- Campo de presiones alrededor de la geometría de la estructura
- Campo de velocidades alrededor de la geometría de la estructura
- Campo de turbulencia k-ω alrededor de la geometría de la estructura
- Campo de turbulencia k-ε alrededor de la geometría de la estructura
- Vectores de velocidad alrededor de la geometría de la estructura
- Líneas de corriente alrededor de la geometría de la estructura
- Esfuerzos en las estructuras con forma de barras que se generaron originalmente a partir de los elementos de barra
- Diagrama de convergencia
- Dirección y magnitud de la resistencia aerodinámica de las estructuras definidas
A pesar de esta cantidad de información, RWIND 2 permanece claramente organizado, como es típico en los programas de Dlubal. Puede especificar zonas definibles libremente para una evaluación gráfica. Los resultados del flujo que se muestran voluminosamente sobre la geometría de la estructura a menudo son confusos; usted conocerá el problema con certeza. Es por eso que RWIND Basic proporciona planos de sección móviles libremente para la visualización separada de los "resultados de sólidos" en un plano. Para el resultado de la línea de corriente ramificada en 3D, tiene la opción de seleccionar entre una visualización estática y animada en forma de segmentos de línea o partículas en movimiento. Esta opción le ayuda a representar el flujo de viento como un efecto dinámico.
Puede exportar todos los resultados como una imagen o, especialmente para los resultados animados, como un vídeo.
Al iniciar el análisis en la aplicación RFEM o RSTAB, se desencadena un proceso por lotes. Coloca todas las definiciones de barras, superficies y sólidos del modelo girado con todos los coeficientes relevantes en el túnel de viento numérico de RWIND Basic. Además, inicia el análisis CFD y devuelve las presiones superficiales resultantes para un paso de tiempo seleccionado como cargas en nudos de malla de EF o cargas en barras en los casos de carga respectivos de RFEM o RSTAB.
Estos casos de carga que contienen cargas de RWIND Basic se pueden calcular. Además, puede combinarlas con otras cargas en combinaciones de carga y de resultados.
Descubra las nuevas características en RFEM y RSTAB para la determinación de cargas de viento utilizando RWIND:
- Asistentes de carga útiles para generar casos de carga de viento con diferentes campos de flujo en diferentes direcciones del viento
- Casos de carga de viento con configuraciones de análisis asignables libremente que incluyen una especificación definida por el usuario del tamaño del túnel de viento y el perfil del viento
- Visualización completa del túnel de viento con el perfil de viento de entrada y el perfil de intensidad de la turbulencia
- Visualización y uso de los resultados de la simulación de RWIND
- Definición global de un terreno (planos horizontales, plano inclinado y tabla)
Con los Servicios web y API, tiene la opción de comunicarse con RFEM, RSTAB y RSECTION utilizando funciones de alto nivel. Puede usarlo para crear sus aplicaciones web o de escritorio y optimizar su flujo de trabajo. También hay un servidor RFEM 6 que se ejecuta en su computadora sin una interfaz gráfica de usuario (GUI), pero solo responde a sus solicitudes de servicio web.
Utilice el programa RWIND Simulation para considerar una rugosidad de las superficies del modelo aplicando una condición de contorno de la pared rugosa modificada. El modelo numérico se basa en la suposición de que los granos con un cierto diámetro están dispuestos de forma homogénea en la superficie del modelo, similar a un papel de lija. El diámetro del grano se describe con el parámetro Ks y la distribución con el parámetro Cs. Al considerar la rugosidad del muro, la simulación numérica del flujo puede capturar la realidad mejor.
- Análisis de flujos de viento incompresible en 3D con el paquete de software OpenFOAM®
- Importación directa del modelo desde RFEM o RSTAB incluyendo del entorno y del terreno (archivos 3DS, IFC, STEP)
- Diseño del modelo mediante archivos STL o VTP independientes de RFEM o RSTAB
- Cambios sencillos del modelo usando arrastrar y soltar y asistencia gráfica de ajuste
- Correcciones automáticas de la topología del modelo con redes de mallas de retracción
- Opción para agregar objetos del entorno (edificios, terrenos...)
- Carga de viento determinada sobre la altura del edificio, dependiendo de los parámetros específicos de la norma (velocidad, intensidad de turbulencia)
- Modelos de turbulencia K-épsilon y K-omega
- Generación automática de la malla ajustada a la profundidad de detalle seleccionada
- Cálculo en paralelo con utilización óptima de la capacidad de los equipos multinúcleo
- Resultados para simulaciones de baja resolución (hasta 1 millón de celdas) en tan solo minuto
- Resultados en unas pocas horas para simulaciones con resolución media-alta (1-10 millones de celdas)
- Representación gráfica de los resultados en los planos de recorte "Clipper/Slicer" (campos escalares y vectoriales)
- Muestra gráfica de las líneas de corriente
- Animación de la líneas de corriente (creación de vídeo opcional)
- Definición de sondeos de puntos y líneas
- Visualización de los coeficientes de presión aerodinámica
- Representación gráfica de las propiedades de la turbulencia en el campo de viento
- Mallado opcional usando la opción de una capa límite para el área cerca de la superficie del modelo
- Es posible la consideración de la rugosidad de las superficies del modelo
- Uso opcional de un esquema numérico de segundo Análisis
- Interfaz de usuario multilingüe (por ejemplo, español, inglés, francés, alemán...)
- La documentación es posible en el informe de RFEM y RSTAB
Trabaje en sus modelos con cálculos eficientes y precisos en el túnel de viento digital. RWIND 2 utiliza un modelo numérico CFD (Dinámica de fluidos computacional) para simular los flujos de viento alrededor de los objetos. Se generan cargas de viento específicas del proceso de simulación para RFEM o RSTAB.
RWIND 2 realiza esta simulación utilizando una malla de volumen en 3D. El programa proporciona un mallado automático; puede establecer fácilmente toda la densidad de la malla, así como el refinamiento de la malla local en el modelo utilizando unos pocos parámetros. Se usa un solucionador numérico para flujos turbulentos incompresibles para calcular los flujos de viento y las presiones superficiales en el modelo. Los resultados se extrapolan a su modelo. RWIND 2 está diseñado para trabajar con diferentes solucionadores numéricos.
Actualmente recomendamos utilizar el paquete de software OpenFOAM®, que ha proporcionado muy buenos resultados en nuestras pruebas y también es una herramienta de uso frecuente para las simulaciones de CFD. Se están desarrollando solucionadores numéricos alternativos.
Esté siempre atento a sus resultados. Además de los casos de carga resultantes en RFEM o RSTAB (ver más abajo), los resultados del análisis aerodinámico en RWIND 2 representan el problema del flujo como un todo:
- Presión en la superficie de la estructura
- Campo de presiones alrededor de la geometría de la estructura
- Campo de velocidades alrededor de la geometría de la estructura
- Vectores de velocidad alrededor de la geometría de la estructura
- Líneas de corriente alrededor de la geometría de la estructura
- Esfuerzos en las estructuras con forma de barras que se generaron originalmente a partir de los elementos de barra
- Presión residual
- Dirección y magnitud de la resistencia aerodinámica de las estructuras definidas
Estos resultados se muestran en el entorno de RWIND 2 y se evalúan gráficamente. Los resultados del flujo alrededor de la geometría de la estructura en la visualización general son bastante confusos, pero el programa tiene una solución para esto. Para presentar resultados claramente organizados, se muestran planos de sección que se pueden mover libremente para la visualización separada de los 'resultados de sólidos' en un plano. En consecuencia, para el resultado de la línea de corriente ramificada en 3D, el programa le presenta una representación animada en forma de líneas o partículas en movimiento además de la estática. Esta opción ayuda a representar el flujo de viento como un efecto dinámico.
Puede exportar todos los resultados como una imagen o, especialmente para los resultados animados, como un vídeo.
SHAPE-THIN contiene una amplia biblioteca de perfiles laminados y secciones paramétricas. Se pueden componer o complementar con nuevos elementos. Es posible modelar una sección compuesta de diferentes materiales.
Las herramientas gráficas y funciones permiten modelar formas de secciones complejas de la manera habitual en común con los programas de CAD. La entrada gráfica ofrece la opción de establecer elementos puntuales, soldaduras en ángulo, arcos, secciones rectangulares y circulares parametrizadas, elipses, arcos elípticos, parábolas, hipérbolas, spline y NURBS. De forma alternativa, se puede importar un archivo DXF que se utiliza como base para modelados posteriores. También es posible utilizar líneas auxiliares para el modelado.
Además, la introducción de datos paramétrica permite insertar el modelo y datos de cargas de una manera específica para que dependa de ciertas variables.
Los elementos se pueden dividir o adjuntar a otros objetos gráficamente. SHAPE-THIN divide automáticamente los elementos y facilita un flujo de tensiones ininterrumpido introduciendo elementos nulos. Para los elementos nulos, puede definir un espesor específico para controlar la transferencia a cortante.
SHAPE-THIN determina las propiedades de sección y las tensiones de cualquier perfil abierto, cerrado, armado o no unido.
- propiedades de la sección
- Área de sección A
- Áreas de cortante Ay, Az, Au y Av
- Posición del centroide yS, zS
- momentos del área 2 grados Iy, Iz, Iyz, Iu, Iv, Ip, Ip,M
- Radios de giro iy, iz, iyz, iu, iv, ip, ip,M
- Inclinación de los ejes principales α
- Peso de la sección G
- Perímetro de la sección U
- constantes de torsión del área gradosIT , IT,St.Venant , IT,Bredt, IT,s
- Posición del centro de cortante yM, zM
- Constantes de alabeo Iω,S, Iω,M o Iω,D para coacción lateral
- Módulos de sección máx./mín. Sy, Sz,Su, Sv, Sω,M con posiciones
- Parámetros de estabilidad ru, rv, rM,u, r M,v
- Coeficiente de reducción λM
- Propiedades de la sección plástica
- Esfuerzo axil Npl,d
- Esfuerzos cortantes Vpl,y,d, Vpl,z,d, Vpl,u,d, Vpl,v,d
- Momentos flectores Mpl,y,d, Mpl,z,d, Mpl,u,d, Mpl,v,d
- Módulos de sección Zy, Zz, Zu, Zv
- Áreas a cortante Apl,y, Apl,z, Apl,u, Apl,v
- Posición de los ejes de bisección del área fu, fv,
- Muestra de la elipse de inercia
- Momentos estáticos
- Momentos estáticos Qu, Qv, Qy, Qz con posición del máximo y especificación del flujo de cortantes
- Coordenadas de alabeo ωM
- momentos de área (áreas de alabeo) Sω,M
- Áreas de celdas Am de secciones cerradas
- Tensión
- Tensiones normales σx debidas al esfuerzo axil, momentos flectores y bimomento de alabeo
- Tensiones tangenciales τ de esfuerzos cortantes, así como de momentos torsores primarios y secundarios
- Tensiones equivalentes σv con factor personalizable para tensiones tangenciales
- Razones de tensiones, referidas a las tensiones límite
- Tensiones para los bordes de los elementos o las líneas centrales
- Tensiones en soldaduras de soldaduras en ángulo
- Secciones de muros a cortante
- Propiedades de sección de secciones no unidas (núcleos de construcciones altas, perfiles mixtos)
- sfuerzos cortantes de las secciones parciales debidos a flexión y torsión
- Análisis plástico
- Cálculo de la capacidad plástica con determinación del factor de ampliación αpl
- Comprobación de los límites de esbeltez (c/t) en concordancia con los métodos de cálculo el-el, el-pl ó pl-pl según la norma DIN 18800
Primero, el módulo combina los cálculos determinantes del pilar y la viga horizontal y muestra la geometría de la conexión en una tabla de resultados. Las otras tablas de resultados incluyen todos los detalles de cálculo importantes, como las longitudes de las líneas de flujo, la capacidad de carga de los tornillos, las tensiones de soldadura o las rigideces de las conexiones. Todas las uniones se pueden ver en un gráfico renderizado 3D.
Las dimensiones, especificaciones del material y soldaduras que son importantes para la construcción de la conexión son visibles inmediatamente y se pueden imprimir. Las uniones se pueden representar gráficamente en el módulo adicional RF-/FRAME-JOINT Pro o directamente en el modelo de RFEM/RSTAB. Todos los gráficos se pueden incluir en el informe de RFEM/RSTAB o imprimir directamente. Debido a la salida a escala, es posible una comprobación visual óptima ya en la fase de diseño.