W inżynierii konstrukcyjnej przewidywanie wpływu turbulentnego przepływu wiatru na konstrukcje ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa i wydajności. Modelowanie turbulencji w Computational Fluid Dynamics (CFD) pomaga w symulacji tych interakcji. Inżynierowie muszą wybrać praktyczny model turbulencji, równoważąc wydajność, dokładność i możliwości zastosowania. Typowe modele to uśredniony Navier-Stokes (RANS), niestabilny uśredniony Navier-Stokes (URANS) oraz Delayed Detached Eddy Simulation (DDES). Program RANS jest niezawodnym i ekonomicznym rozwiązaniem w przypadku stałych przepływów, URANS rejestruje zależne od czasu zjawiska dla średnich niestateczności, a DDES, hybryda RANS i symulacji dużych wirów (LES), rozwiązuje złożone struktury turbulentne. Zrozumienie mocnych stron i ograniczeń każdego modelu pomoże inżynierom wybrać najlepsze podejście do swoich potrzeb.
Jeśli dostępne są wyniki parcia powierzchniowego na budynek wywołane wiatrem, można je zastosować w modelu konstrukcyjnym w programie RFEM 6, przetworzonym przez RWIND 2 i wykorzystać jako obciążenia wiatrem do analizy statycznej w RFEM 6.
Za pomocą programów RWIND 2 i RFEM 6 można teraz obliczać obciążenia wiatrem na podstawie zmierzonego eksperymentalnie ciśnienia wiatru na powierzchnie. Zasadniczo dostępne są dwie metody interpolacji, umożliwiające rozłożenie ciśnienia mierzonego w izolowanych punktach na powierzchnie. Żądany rozkład ciśnienia można uzyskać za pomocą odpowiedniej metody i ustawień parametrów.
Stworzenie przykładu walidacyjnego dla obliczeniowej mechaniki płynów (CFD) jest kluczowym krokiem w zapewnieniu dokładności i wiarygodności wyników symulacji. This process involves comparing the outcomes of CFD simulations with experimental or analytical data from real-world scenarios. The objective is to establish that the CFD model can faithfully replicate the physical phenomena it is intended to simulate.
Obliczenia CFD są na ogół bardzo złożone. Dokładne obliczenia przepływu wiatru wokół skomplikowanych konstrukcji są bardzo czasochłonne i kosztowne. W wielu zastosowaniach inżynierskich wysoka dokładność nie jest wymagana, a nasz program CFD RWIND 2 pozwala w takich przypadkach uprościć model konstrukcji i znacznie zredukować koszty. W tym artykule odpowiedzi na niektóre pytania dotyczące uproszczenia.
Zgodność z przepisami budowlanymi, takimi jak Eurokod, jest niezbędna dla zapewnienia bezpieczeństwa, integralności konstrukcji i trwałości budynków i konstrukcji. Obliczeniowa mechanika płynów (CFD) odgrywa istotną rolę w tym procesie, symulując zachowanie płynów, optymalizując projekty i pomagając architektom i inżynierom w spełnieniu wymagań Eurokodu związanych z analizą obciążenia wiatrem, wentylacją naturalną, bezpieczeństwem pożarowym i efektywnością energetyczną. Integrując CFD z procesem projektowania, profesjonaliści mogą tworzyć bezpieczniejsze, wydajniejsze i zgodne z przepisami budynki, które spełniają najwyższe standardy konstrukcyjne i projektowe w Europie.
Modele wielkoskalowe to modele, które zawierają skale wielowymiarowe, a tym samym wymagają dużej mocy obliczeniowej. Z tego artykułu dowiesz się, jak uprościć i zoptymalizować obliczenia takich modeli w odniesieniu do pożądanych wyników.
Rozmiar domeny obliczeniowej (rozmiar tunelu aerodynamicznego) jest ważnym aspektem symulacji wiatru, który ma znaczący wpływ na dokładność, a także na koszt symulacji CFD.
W obliczeniowej mechanice płynów (CFD) można modelować złożone powierzchnie, które nie są całkowicie stałe, używając porowatego i przepuszczalnego medium. W świecie rzeczywistym mogą to być na przykład wiatrochrony, siatki druciane, perforowane fasady i okładziny, żaluzje, przęsła (stosy poziomych walców) i tak dalej.
Niniejszy artykuł jest związany z trwającym projektem, w ramach którego opracowywany i wdrażany jest cyfrowy bliźniak konstrukcyjny mostu Kalix w Szwecji.
Osłony przeciwwiatrowe to specjalne konstrukcje tekstylne, które mają za zadanie chronić środowisko przed szkodliwymi cząsteczkami chemicznymi, jak również ograniczać erozję wietrzną, przyczyniając się do ochrony cennych zasobów. RFEM i RWIND są używane do analizy konstrukcji wiatrowej dla jednostronnej interakcji płyn-konstrukcja (FSI). W tym artykule pokazano, jak wymiarować osłony przeciwwiatrowe przy użyciu programów RFEM i RWIND.
W artykule tym opracowano nowatorskie podejście do generowania modeli CFD na poziomie miejscowości poprzez połączenie modelowania informacji o budynku (BIM) i systemów informacji geograficznej (GIS) w celu zautomatyzowania generowania trójwymiarowego modelu terenu o wysokiej rozdzielczości, który zostanie wykorzystany jako dane wejściowe dla cyfrowego tunelu aerodynamicznego z wykorzystaniem RWIND.
RWIND 2 to program do generowania obciążeń wiatrem w oparciu o CFD (Computational Fluid Dynamics). Symulacja numeryczna przepływu wiatru jest generowana wokół dowolnego budynku, w tym budynku o nieregularnej lub unikalnej geometrii, w celu określenia obciążeń wiatrem na powierzchnie i pręty. RWIND 2 może być zintegrowany z programem RFEM/RSTAB w celu przeprowadzenia analizy statyczno-wytrzymałościowej lub jako samodzielna aplikacja.
Wraz z programami do analizy statyczno-wytrzymałościowej RFEM 6, RSTAB 9, RSECTION 1 i RWIND 2, Dlubal Software przedstawia nową generację programów do analizy statyczno-wytrzymałościowej. Getreu dem Motto „Statik, die Spaß macht…“ werden den Anwendern universelle Werkzeuge in die Hand gegeben, mit denen alle Anforderungen in der Tragwerksplanung bewältigt werden können. Was sich sonst noch bei Dlubal Software Neues getan hat, erfahren Sie in diesem Artikel.
RWIND 2 to program do generowania obciążeń wiatrem w oparciu o CFD (Computational Fluid Dynamics). Symulacja numeryczna przepływu wiatru jest generowana wokół dowolnego budynku, w tym o nieregularnej lub niepowtarzalnej geometrii, w celu określenia obciążenia wiatrem powierzchni i prętów. RWIND 2 może być zintegrowany z programem RFEM/RSTAB w celu przeprowadzenia analizy statyczno-wytrzymałościowej lub jako samodzielna aplikacja.
Ponieważ w Eurokodzie nie uwzględniono wiatru oddziałującego na konstrukcje otwarte z jednej strony, odniesiono się do czterech przypadków z niemieckiej normy DIN 1055, część czwarta.
Konstrukcje różnie reagują na działanie wiatru, w zależności od sztywności, masy i tłumienia. Zasadniczo rozróżnia się budynki, które są podatne na drgania oraz takie, które nie są na nie podatne.
Dzięki ciągłemu rozwojowi technologii komputerowych analiza statyczna i projektowanie są dziś ściśle związane z narzędziami cyfrowymi. Z każdym nowym opracowaniem projektanci są w stanie przekraczać kolejne granice tego, co jeszcze niedawno było nieosiągalne.
Wszystkie budynki to konstrukcje wystawione na działanie wiatru. Przepływ powietrza wokół nich wywołuje określone obciążenia na powierzchniach zewnętrznych, które są wykorzystywane w analizie statyczno-wytrzymałościowej.
Przemysł budowlany podlega coraz dalej idącej digitalizacji. Konstruktorzy, jedna z mniej licznych grup w branży budowlanej, z reguły nie od razu dołączają do najnowszych trendów. Często nie bez przyczyny. Wiele osób uważa to za powód, dla którego zastosowanie metod BIM nie jest jeszcze standardem w projektowaniu konstrukcji. Jednakże ostatnie kilka lat pokazało, że rozpoczął się proces zmiany w mentalności a konstruktorzy coraz częściej sięgają do nowych trendów w technologii cyfrowej i wykorzystują je w swoich projektach.
Poniższe opracowanie porównuje ciśnienie wiatru na wysoki budynek, uzyskane przez RWIND Simulation z wynikami opublikowanymi przez Dagnew et al. podczas11th Americas Conference on Wind Engineering w czerwcu 2009 r. W niniejszym artykule jako model wykorzystano budynek Commonwealth Advisory Aeronautical Council (CAARC), a wyniki kilku różnych metod numerycznych porównano z danymi eksperymentalnymi uzyskanymi z tuneli aerodynamicznych.
Die Windbelastung von rechteckig abgerundeten Bauteilen ist eine komplexe Angelegenheit. Równoważne siły wynikające z obciążenia wiatrem zależą od siły krążącego obciążenia wiatrem i geometrii elementu.
W przeciwieństwie do śniegu, wiatr jest jedynym obciążeniem klimatycznym oddziałującym na każdy typ konstrukcji w każdym kraju na świecie. Prędkość wiatru zależy od położenia geograficznego budynku. Obecnie jest to jeden z głównych powodów, dla których konieczne jest wprowadzenie podziału regionalnego (strefa wiatrowa) i uwzględnienie wysokości określonej w oficjalnych normach; należy również uwzględnić zmienność ciśnienia dynamicznego w zależności od wysokości nad gruntem w „normalnym” miejscu, w którym nie występuje efekt maskowania.