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17.01.2024

Analyse statique avec des charges de vent issues de pressions mesurées expérimentalement avec RWIND 2 et RFEM 6

Lorsque des pressions surfaciques causées par le vent sur un bâtiment sont disponibles, elles peuvent être appliquées sur un modèle de structure dans RFEM 6, traitées par RWIND 2 et utilisées comme charges de vent pour l'analyse statique dans RFEM 6.

Introduction

Les charges de vent sont calculées selon la norme adéquate lors de la conception d'un bâtiment de forme régulière. Cependant, pour les structures irrégulières non incluses dans les normes, la situation est plus complexe. Notre programme autonome RWIND 2 vous permet de calculer les charges de vent à l'aide d'une analyse CFD ou d'utiliser désormais des pressions de vent mesurées expérimentalement sur des surfaces afin d'obtenir les charges de vent pour l'analyse statique.

Vous pouvez définir les pressions expérimentales dans RFEM 6 à partir d'un modèle structurel existant de votre bâtiment. Les données expérimentales sont ensuite exportées vers RWIND. RWIND effectue l'interpolation des données expérimentales sur les surfaces à l'aide de l'une des méthodes sélectionnées et renvoie la distribution de charge résultante à RFEM 6, où l'analyse statique est effectuée. Les paramètres de base peuvent être définis dans RFEM 6, avec RWIND s'exécutant en mode silencieux. Pendant ce temps, les options avancées pour l'interpolation des données expérimentales ne peuvent être effectuées que dans le mode interactif de RWIND 2.

Flux de travail dans RFEM 6

1. Dans « Types pour les surfaces », définissez de nouveaux « Points de résultats de surface supplémentaires » sur votre modèle RFEM aux positions où les relevés initiaux ont été situées sur le bâtiment/le modèle réel. Sélectionnez la surface et les coordonnées des points et cochez l'option « Relevé de surface pour l'analyse des flux de vent » (Figure 01, visible uniquement lorsque « Simulation des flux de vent » est sélectionné dans la boîte de dialogue « Données de base » - « Modules complémentaires »). Fermez la boîte de dialogue ou accédez directement à la boîte de dialogue des cas de charge (si un cas de charge de l'analyse des flux de vent existe déjà).

2. Ouvrez la boîte de dialogue Cas de charge, créez un cas de charge avec le type d'analyse « Simulation des flux de vent », puis accédez à l'onglet « Simulation des flux de vent ». Dans la section « Options », cochez la case « Définir les données expérimentales à partir de la soufflerie ». Un nouvel onglet « Données expérimentales » apparaît (Figure 02).

Si vous souhaitez utiliser les données expérimentales pour l'analyse statique, cochez également l'option « Utiliser les données expérimentales pour l'analyse statique ». (Si vous souhaitez comparer les résultats avec le calcul CFD dans RFEM 6, copiez le cas de charge et décochez cette deuxième option.)

3. Même dans des situations où vous ne définissez que les données expérimentales, le calcul CFD est effectué dans RWIND afin de créer un maillage de calcul correct et de permettre la vérification dans RWIND 2. Cependant, si vous souhaitez uniquement effectuer une analyse statique basée sur des données expérimentales, les paramètres de l'analyse de la simulation CFD des flux de vent peuvent être réduits et la convergence du calcul n'a pas à être atteinte. Définissez un critère de convergence élevé ou un faible nombre d'itérations.

Remarque : Désactivez l'option « Considérer l'épaisseur de surface dans la simulation des flux de vent » dans le menu « Calcul » - « Paramètres de maillage » - « Simulation des flux de vent » (Figure 03). Les relevés sont définis sur la ligne centrale des surfaces dans RFEM. Si l'épaisseur ne peut pas être négligée, vous devez définir le relevé dans RWIND en mode interactif et le placer à la position adéquate sur la surface.

4. Dans l'onglet « Données expérimentales », un tableau avec des points de résultats de surface supplémentaires pour la simulation des flux de vent est disponible. Vous pouvez également créer de nouveaux relevés ici. Dans la colonne « Pression », définissez les pressions expérimentales mesurées. Dans la colonne « Action sur la surface », une connexion de surface pour l'interpolation des données peut être prescrite spécifiquement pour chaque relevé. Cependant, dans cette version du programme, les zones selon les surfaces RFEM doivent être créées en mode interactif dans RWIND (une assignation automatique en mode silencieux sera implémentée dans une version à venir). Si vous souhaitez utiliser le mode silencieux de RWIND, laissez cette colonne vide. Les colonnes suivantes décrivent l'emplacement du relevé (Figure 04).

Dans la section « Méthode d'interpolation pour l'interpolation des données », sélectionnez la méthode d'interpolation Le paramètre est valide pour tous les relevés. Les recommandations de la méthode appropriée sont décrites dans cet article technique.

5. Calculez le cas de charge.

6. L'analyse statique est réalisée avec des charges calculées à partir des pressions mesurées expérimentalement. La distribution de charge peut être vérifiée dans le « Navigateur de résultats » - onglet « Analyse statique » - « Distribution de charge » - « Charge à l'aide de RWIND et accumulation d'eau » (Figure 05). La valeur locale pz correspond à la pression sur la surface (pour les structures fermées avec une pression interne nulle, plus précisément, pz affiche la différence des charges des deux côtés de la surface). Notez que le système de coordonnées local doit être orienté correctement. L'onglet « Simulation des flux de vent » affiche les résultats de la simulation CFD associée.

7. Si vous souhaitez comparer les données expérimentales et le calcul CFD, vous pouvez utiliser le mode interactif de RWIND et comparer les résultats dans un cas de charge (avec les paramètres de simulation CFD corrects) ou créer des cas de charge distincts pour l'essaim (avec des paramètres de simulation réduits) et l'analyse CFD. résultats et les comparer dans RFEM.

Résumé

Les pressions induites par le vent mesurées sur les surfaces des bâtiments et des structures peuvent être définies dans RFEM 6, interpolées sur les surfaces à l'aide du mode silencieux de RWIND et utilisées à nouveau dans RFEM 6 comme charge de vent dans l'analyse statique. Les résultats peuvent être comparés avec le calcul CFD de RWIND.


Auteur

M. Karoušová est responsable du développement de RWIND.