Introduzione
Quando si progetta una struttura complicata e sono disponibili dati sperimentali delle pressioni indotte dal vento sulle superfici, è possibile applicarli nell'analisi statica utilizzando RFEM 6 e RWIND 2.
Innanzitutto, i dati delle sonde di pressione devono essere definiti sul modello nelle loro posizioni. Questo è possibile in RFEM 6 (vedi articolo della knowledge base 1870) o direttamente nel programma stand-alone RWIND (come dati di verifica).
La definizione fornisce al programma informazioni discrete riguardo le pressioni. Tuttavia, i valori di pressione devono essere in qualche modo distribuiti sulle superfici della struttura per consentire il calcolo del carico del vento e l'analisi statica. Questo viene eseguito da RWIND 2. Il calcolo CFD viene eseguito in background per creare una mesh appropriata e per consentire la verifica dei dati sperimentali (tuttavia, quando viene eseguita solo l'analisi statica dai dati misurati, i risultati del calcolo CFD non sono importanti e non è necessaria una convergenza).
Si noti che l'interpolazione non si basa su fenomeni fisici reali e la sua credibilità dipende fortemente dal numero (o densità) delle sonde di pressione. Tuttavia, anche da un numero limitato di sonde di pressione, può essere suggerita una distribuzione della pressione e la sua qualità dipende dalle conoscenze ingegneristiche dell'utente. Remember that these interpolation methods are just a tool to distribute pressure on the surface, without respect to physical phenomena.
Flusso di lavoro in RWIND 2
Innanzitutto, definisci le sonde puntuali sul tuo modello. In RWIND 2, è possibile definire più punti in una sonda di un punto. Questo è adatto quando tutti i punti hanno le stesse proprietà (vincolo di zona, ecc.). Le sonde sul modello originale sono adatte per i dati sperimentali. Seleziona l'opzione "Dati di verifica" e definisci le pressioni misurate nella colonna "ver_p" (Figura 01).
Vincolo di zona
La pressione indotta dal vento dipende in modo significativo dalla direzione del vento. È ovvio che questa pressione differisce fortemente a seconda dell'orientamento della superficie al vento. Pertanto, è utile vincolare l'interpolazione della pressione su una superficie specifica. In RWIND, ogni sonda può essere vincolata a una o più zone specifiche (Figura 02).
Le zone devono essere definite prima del calcolo. Several zones can be created on one surface, e.g. in a way similar to the standard suggestions for simple structures (Image 03) or according to a preliminary CFD calculation.
Metodi di interpolazione
In RWIND sono disponibili due metodi di interpolazione: interpolazione per diffusione e kernel di interpolazione gaussiana. È necessario selezionare un solo metodo per tutte le sonde.
Il metodo di diffusione distribuisce i dati dal punto "sorgente" sulla superficie. It is suitable for dense mesh of measuring points (Image 04). In the case of thin open structures, this method interpolates values only on one side of the plate. Il metodo dipende dalla densità della mesh.
D'altra parte, il kernel di interpolazione gaussiana interpola i valori intorno alla "sorgente" in 3D. Therefore, it is not suitable for thin open structures, because it influences both sides of the surface. Per le strutture chiuse (edifici, ecc.), questo metodo funziona bene (Figura 05).
The Gaussian method parameters control the resulting distribution.
Il raggio imposta fino a che punto la "sorgente" influenza l'area circostante. Se il raggio è maggiore della zona di vincolo, è possibile creare una distribuzione quasi costante da una sonda (Figura 06). D'altra parte, quando il raggio è maggiore della distanza tra le sonde e si utilizza un coefficiente di nitidezza basso, il valore risultante nella sonda pertinente è influenzato dalla sonda vicina.
Il coefficiente di nitidezza controlla la andamento della transizione tra le sonde. Coefficienti più alti creano bordi più nitidi (Figura 07).
Conclusione
L'interpolazione dei dati sperimentali consente l'applicazione delle pressioni indotte dal vento misurate nell'analisi statica. I valori sperimentali possono essere definiti in RFEM 6 o direttamente in RWIND 2. I metodi di interpolazione non si basano su un principio fisico, mentre CFD lo è. Sono solo strumenti per interpolare i valori misurati. Più valori misurati definisci, migliore è la conformità con la realtà che puoi raggiungere.
