Il modello di materiale Kelvin-Voigt è costituito dalla molla lineare e dallo smorzatore viscoso collegati in parallelo. In questo esempio di verifica viene testato il comportamento temporale di questo modello durante il carico e il rilassamento in un intervallo di tempo di 24 ore. La forza costante Fx viene applicata per 12 ore e le restanti 12 ore è il modello del materiale senza carico (rilassamento). Viene valutata la deformazione dopo 12 e 20 ore. Viene utilizzata l'analisi time history con il metodo di Newmark lineare implicito.
Il modello del materiale Maxwell è costituito dalla molla lineare e dallo smorzatore viscoso collegati in serie. In questo esempio di verifica viene testato il comportamento temporale di questo modello. Il modello del materiale Maxwell è caricato dalla forza costante Fx. Questa forza provoca una deformazione iniziale grazie alla molla, la deformazione cresce nel tempo a causa dell'ammortizzatore. La deformazione si osserva al momento del carico (20 s) e alla fine dell'analisi (120 s). Viene utilizzata l'analisi time history con il metodo di Newmark lineare implicito.
Nell'attuale esempio di convalida, esaminiamo il coefficiente di pressione del vento (Cp) sia per le aste strutturali principali (Cp,ave ) che per le aste strutturali secondarie come i sistemi di rivestimento o di facciata (Cp,local ) sulla base di NBC 2020 riferimento a [1] e
Database della galleria del vento giapponese
per edifici bassi con inclinazione di 45 gradi. L'impostazione consigliata per la copertura piana tridimensionale con grondaie sarà descritta nella parte successiva.
Nell'attuale esempio di convalida, esaminiamo il valore della pressione del vento sia per la progettazione strutturale generale (Cp,10 ) che per la progettazione strutturale locale come sistemi di rivestimento o facciate (Cp,1 ) sulla base dell'esempio di copertura piana EN 1991-1-4 [1] e
Database della galleria del vento giapponese
. L'impostazione consigliata per la copertura piana tridimensionale con grondaie sarà descritta nella parte successiva.
Nell'attuale esempio di convalida, esaminiamo il coefficiente di pressione del vento (Cp) della copertura piana e delle pareti con ASCE7-22 [1]. Nella sezione 28.3 (Carichi del vento - sistema resistente alla forza del vento principale) e nella Figura 28.3-1 (caso di carico 1), c'è una tabella che mostra il valore Cp per diversi angoli del tetto.
Il modello si basa sull'esempio 4 di [1]: Solaio puntuale.
La soletta piana di un edificio per uffici con pareti leggere sensibili alle fessure deve essere progettata. I pannelli interni, di confine e d'angolo devono essere esaminati. Le colonne e la soletta piana sono unite monoliticamente. Il bordo e le colonne d'angolo sono posizionate a filo con il bordo della soletta. Gli assi delle colonne formano una griglia quadrata. È un sistema rigido (edificio irrigidito con pareti a taglio).
L'edificio per uffici ha 5 piani con un'altezza del pavimento di 3.000 m. Le condizioni ambientali da assumere sono definite come "spazi interni chiusi". Ci sono prevalentemente azioni statiche.
L'obiettivo di questo esempio è determinare i momenti della soletta e l'armatura necessaria sopra le colonne a pieno carico.
Il modello si basa sull'esempio 4 di [1]: Solaio puntuale. Le forze interne e l'armatura longitudinale richiesta possono essere trovate nell'esempio di verifica 1022. In questo esempio, la punzonatura viene esaminata nell'asse B/2.
L'Architectural Institute of Japan (AIJ) ha presentato una serie di noti scenari di riferimento per la simulazione del vento. Il seguente articolo ruota attorno al "Caso E - un complesso edilizio in un'area urbana reale con una densa concentrazione di edifici bassi nella città di Niigata". Di seguito, lo scenario descritto è simulato in RWIND2 e i risultati sono confrontati con i risultati simulati e sperimentali dell'AIJ.
Nell'attuale esempio di convalida, esaminiamo il valore della pressione del vento sia per i progetti strutturali generali (Cp,10 ) che per i progetti di rivestimenti o facciate (Cp,1 ) di edifici a pianta rettangolare con EN 1991-1-4 [1]. Ci sono casi tridimensionali di cui spiegheremo di più se nella parte successiva.
L'Architectural Institute of Japan (AIJ) ha presentato una serie di noti scenari di riferimento per la simulazione del vento. Il seguente articolo si occupa del "Caso D - Grattacielo tra isolati". Di seguito, lo scenario descritto è simulato in RWIND2 e i risultati sono confrontati con i risultati simulati e sperimentali dell'AIJ.
I cedimenti di una fondazione quadrata rigida su un'argilla lacustre [1] sono calcolati con RFEM. Viene modellato un quarto della fondazione. La fondazione ha una larghezza di 75,0 m su entrambi i lati. Le fasi di costruzione sono utilizzate per generare i risultati.
Le norme disponibili, come EN 1991-1-4 [1], ASCE/SEI 7-16 e NBC 2015 hanno presentato parametri di carico del vento come il coefficiente di pressione del vento (Cp ) per forme di base. Il punto importante è come calcolare i parametri del carico del vento in modo più rapido e accurato piuttosto che lavorare su formule che richiedono tempo e talvolta complicate nelle norme.
L'obiettivo di questo esempio di verifica è analizzare il flusso del fluido attorno all'aliante. Il compito è determinare il coefficiente di resistenza e il coefficiente di portanza rispetto all'angolo di attacco. Questi coefficienti possono anche essere disegnati nel grafico della resistenza polare. L'angolo limite per il flusso di fluido laminare attorno al profilo dell'ala può anche essere determinato dal campo di velocità. Il modello CAD 3D disponibile (file STL) è utilizzato in RWIND 2.
Uno sbalzo sandwich è costituito da tre strati (il nucleo e le due facce). È fissato sull'estremità sinistra e caricato da una forza concentrata sull'estremità destra.
Una piastra sottile è fissata su un lato e caricata tramite coppia distribuita sull'altro lato. Innanzitutto, la piastra viene modellata come una piastra piana. Inoltre, la piastra è modellata come un quarto della superficie del cilindro. La larghezza del modello piano è uguale alla lunghezza di un quarto della circonferenza del modello curvo. Il modello curvo ha quindi una costante torsionale quasi uguale al modello piano.
Determina la deformazione massima di una parete divisa in due parti uguali. Le parti superiore e inferiore sono realizzate rispettivamente in un materiale elasto-plastico ed elastico ed entrambi i piani delle estremità sono limitati a muoversi in direzione verticale. Il peso proprio della parete's è trascurato; i suoi bordi sono caricati con una pressione orizzontale ph e il piano intermedio da una pressione verticale.
Uno sbalzo con sezione a Z è completamente fissato all'estremità e caricato da una coppia che, nel caso di un modello a guscio, è rappresentata da una coppia di forze di taglio. Determina la tensione assiale nel punto A (sulla superficie centrale). Il problema è definito secondo gli standard NAFEMS Benchmarks.
Determina le prime sedici frequenze naturali di una doppia croce con una sezione trasversale quadrata. Ciascuno degli otto bracci è modellato per mezzo di quattro elementi a trave e ha un vincolo esterno all'estremità (le inflessioni x e y sono limitate). Le vibrazioni sono considerate solo nel piano xy. Il problema è definito secondo gli standard NAFEMS Benchmarks.
Un cilindro fatto di terreno elasto-plastico è sottoposto a condizioni di prova triassiali. Trascurando il peso proprio, l'obiettivo è determinare la tensione verticale limite per la rottura della tensione tangenziale. Viene considerata una tensione idrostatica iniziale di 100 kPa.
L'esempio di verifica descrive i carichi del vento in diverse direzioni del vento su un modello di un gruppo di edifici. The model consists of eight cubes. The velocity fields obtained by the RWIND simulation are compared with the measured values from the experiment. The experimental data are measured using a thermistor anemometer in the wind tunnel.
L'esempio di verifica descrive i carichi di pressione sulle pareti di edifici in disposizione in tandem situati a livello del suolo. The buildings are simplified to rectangular objects and scaled down while maintaining the elevation ratios. The pressure distribution on the walls of the model of a medium-high building was conducted by an experiment. The chosen results (pressure coefficient Cp) are compared with the measured values.
L'esempio di verifica descrive il flusso in stato stazionario attorno a un grattacielo in blocchi urbani (modello in scala). The example is given by the Architectural Institute of Japan (AIJ). The chosen results (velocity magnitude) are compared with the measured values.
L'esempio di verifica descrive il flusso in stato stazionario attorno a un edificio isolato (modello in scala).L'esempio è fornito dall'Architectural Institute of Japan (AIJ). The chosen results (velocity magnitude) are compared with the measured values.
Uno sbalzo rastremato è completamente fissato all'estremità sinistra e soggetto a un carico continuo q. Piccole deformazioni sono considerate e il peso proprio è trascurato in questo esempio. Determina l'inflessione massima.
Una piastra sottile è completamente fissata all'estremità sinistra e sottoposta a una pressione uniforme. La piastra è portata nello stato elastico-plastico dalla pressione uniforme.
Una membrana a palloncino sferico è riempita di gas con pressione atmosferica e volume definito (questi valori sono utilizzati solo per la definizione del modello EF). Determine the overpressure inside the balloon due to the given isotropic membrane prestress. The add-on module RF-FORM-FINDING is used for this purpose. Elastic deformations are neglected both in RF-FORM-FINDING and in the analytical solution; self-weight is also neglected in this example.
Una trave a quarto di cerchio con una sezione trasversale rettangolare è caricata per mezzo di una forza fuori dal piano. This force causes a bending moment, torsional moment, and transverse force. While neglecting self-weight, determine the total deflection of the curved beam.
Una molla elicoidale strettamente avvolta è caricata da una forza di compressione. The spring has middle diameter D, wire diameter d, and it consists of i turns. The total length of the spring is L. Determine the total deflection of the spring for the member model and one‑turn deflection for the solid model.
Una struttura di copertura a guscio sotto carico di pressione è modellata dove i bordi diritti sono liberi, mentre sui bordi curvi le traslazioni y e z sono vincolate. Neglecting self‑weight, compute the maximum (absolute) vertical deflection, and compare the results with COMSOL Multiphysics 4.3.