RWIND 3 est un outil exceptionnel pour créer des charges de vent sur des structures générales. RWIND 3 est un programme distinct utilisé en externe pour déterminer les cas de charge et les charges de vent sur les modèles RFEM 6 et RSTAB 9. Pour RFEM, le modèle peut être constitué de poutres, de surfaces et/ou de solides selon tout type d’agencement. Pour les modèles RSTAB, des charges peuvent être créées pour des modèles entièrement conformes au système structural, tels que des tours en treillis ou des poutres contreventées sans revêtement. RWIND utilise un modèle numérique CFD (Computational Fluid Dynamics) pour appliquer une simulation de mécanique des fluides autour d'objets dans une soufflerie. Des charges de vent spécifiques sont créées pour RFEM ou RSTAB suite à la simulation.
Un maillage 3D de volumes finis est utilisé pour la simulation. RWIND effectue un maillage automatique, tandis que la densité globale du maillage, ainsi que le raffinement local du maillage près du modèle, peuvent être facilement définis à l’aide de quelques paramètres. Pour le calcul du flux de vent et de la pression surfacique sur le modèle, un solveur numérique de volume fini pour les flux turbulents incompressibles est appliqué. Les résultats sont ensuite extrapolés sur le modèle. RWIND a été conçu pour fonctionner avec différents solveurs numériques. Actuellement, nous vous recommandons le package logiciel OpenFOAM®, un outil largement utilisé pour les simulations CFD qui, selon nos tests, donne de très bons résultats. D’autres solveurs numériques sont en cours de développement.
RWIND 3 est capable de lire la topologie des modèles RFEM 6 et RSTAB 9 ainsi que des fichiers *.stl, *.ifc, *.obj et *.vtp (l’importation de fichiers *.stp et *.igs est en préparation). Les corrections mineures du modèle pouvant être requises pour les coins ou les assemblages sont appliquées automatiquement. Les données pertinentes pour le chargement peuvent être définies dans RWIND 3 ou dans les cas de charge RFEM 6 / RSTAB 9. Cette dernière option est recommandée : cela vous permet de créer des cas de charge pour les directions de vent pertinentes et d’appliquer des profils de vent selon des normes spécifiques. Les effets de turbulence peuvent éventuellement être inclus. Les dimensions de la soufflerie sont adaptées à la taille du modèle, mais peuvent être modifiées si nécessaire.
Les résultats de la simulation incluent les champs de pression et de vitesse autour du modèle, les lignes de flux, la pression surfacique et les efforts des barres. Ils représentent les résultats d’un calcul de flux stationnaire. Tous les résultats sont illustrés à l’aide de cartes de couleur (isobandes) ou d’isolignes sur le modèle, ou par des plans de tranchage dans la soufflerie. Les lignes de flux peuvent être affichées en vue animée, ce qui permet d’évaluer facilement les effets des flux laminaires et turbulents. La création de charges pour le modèle RFEM/RSTAB est un résultat essentiel de la simulation. Elles sont exportées vers les différents cas de charge, où elles sont appliquées comme charges nodales EF ou charges de barre.
La procédure courante pour créer des charges de vent avec RWIND 3 est la suivante :
- Définissez les données du modèle dans RFEM 6 ou RSTAB 9. Assurez-vous que le module complémentaire « Simulation des flux de vent » est activé dans la boîte de dialogue « Données de base ».
- Ouvrez la boîte de dialogue « Cas de charge et combinaisons ». Définissez les cas de charge pour les directions de vent pertinentes et assignez à chacun le type d’analyse « Simulation des flux de vent ».
- Définissez les « Paramètres pour l’analyse de simulation des flux de vent » et le « Profil du vent » pour ces cas de charge.
- La fonction « Calculer la simulation des flux de vent » permet d’exporter les données du modèle relatives à l'un des cas de charge vers RWIND 3.
- Dans RWIND, vous pouvez vérifier les paramètres de la soufflerie, le maillage, la simplification du modèle, etc. Ajustez les paramètres si nécessaire.
- Lancez le calcul dans RWIND.
- Vérifiez les résultats.
- Quittez RWIND et revenez à RFEM/RSTAB.
- Combinez les cas de charge de vent avec d'autres cas de charge dans les combinaisons de charges et de résultats, le cas échéant.
- Lancez enfin le calcul des déformations et des efforts internes.
Outre l’application interactive avec RFEM 6 ou RSTAB 9, RWIND 3 peut être utilisé comme un programme autonome pour les analyses CFD universelles. Importez simplement le modèle que vous avez créé dans votre application de CAO et effectuez l’analyse dans RWIND. Les champs d'écoulement, les pressions surfaciques, les forces de traînée, peuvent, entre autres, être utilisés pour diverses applications telles que l'analyse de bâtiments proches ou la simulation d’aménagements en cas de vent pour le confort des piétons dans une ville.
Nous espérons que votre travail avec RWIND 3 sera agréable et fructueux.