Wstęp
W dziedzinie inżynierii konstrukcyjnej dokładne przewidywanie wpływu wiatru na konstrukcje ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa i wydajności. Aby zwiększyć wiarygodność symulacji CFD, niezbędna jest walidacja danych z pomiarów eksperymentalnych lub terenowych (rys. 1). W tym FAQ opisano proces korzystania z walidacji danych w RWIND w celu uzyskania wiarygodnych wyników.
Znaczenie przykładu walidacyjnego
Walidacja jest kluczowym etapem każdego procesu symulacji. Zapewnia to, że model dokładnie odzwierciedla warunki rzeczywiste. Porównując wyniki symulacji z danymi eksperymentalnymi, inżynierowie mogą identyfikować rozbieżności i udoskonalać swoje modele, co prowadzi do dokładniejszych prognoz.
Proces walidacji danych krok po kroku w RWIND
1. Przygotuj dane eksperymentalne
- Zbierz dane dotyczące tunelu aerodynamicznego lub pola
Uzyskaj rozkłady ciśnienia wiatru z testów w tunelu aerodynamicznym lub z pomiarów w terenie. W tym przykładzie wykorzystaliśmy dane o ciśnieniu wiatru z danych eksperymentalnych w punktach próbkowania.
Po przekonwertowaniu danych na eksperymentalne ciśnienie wiatru wraz z koordynacją punktową i doświadczalnym wiatrem w formacie kompatybilnym z RWIND, można również łatwo przenieść dane za pomocą opcji kopiuj-wklej (rys. 2).
2. Konfiguruj model w RWIND
- Utwórz nowy projekt: Otwórz RWIND i rozpocznij nowy projekt.
- Zaimportuj geometrię z przykładu walidacyjnego.
- Zdefiniuj parametry symulacji: Skonfiguruj rozmiar domeny, warunki brzegowe, gęstość siatki, profil wiatru i intensywność turbulencji.
3. Wyniki i metody interpolacji
W RWIND dostępne są dwie metody interpolacji: interpolacja dyfuzyjna i rdzeń interpolacji Gaussa (rys. 3). Dla wszystkich sond należy wybrać tylko jedną metodę (patrz
artykuł w bazie informacji z 1871 r.
). Możliwe jest przenoszenie eksperymentalnych danych dotyczących obciążenia wiatrem metodą interpolacji w celu analizy statyczno-wytrzymałościowej w programie RFEM
Metoda dyfuzji polega na rozmieszczeniu danych z punktu „źródłowego” na powierzchni. Funkcja ta jest odpowiednia dla gęstej siatki punktów pomiarowych. W przypadku cienkich, otwartych konstrukcji metoda ta interpoluje wartości tylko po jednej stronie płyty. Możliwe jest przenoszenie eksperymentalnego obciążenia wiatrem za pomocą techniki przenoszenia w celu przeprowadzenia analizy statyczno-wytrzymałościowej.
Oto wyniki interpolacji dyfuzyjnej (rys. 4):
Obliczenia parametrów statystycznych i powiązany z nimi wykres są również dostępne ręcznie, aby pokazać, jak bardzo wyniki RWIND i eksperymentalne są do siebie zbliżone. Dane z symulacji RWIND z siatki uproszczonej wykazują nieco lepszą korelację z eksperymentalnymi danymi o ciśnieniu wiatru niż dane z RWIND (rysunek 5). Obie siatki wykazują jednak dużą zgodność z danymi eksperymentalnymi, dzięki czemu RWIND jest niezawodnym narzędziem do przewidywania ciśnienia wiatru. Wysokie wartości statystyczne (R i R2 ) pokazują, że obie metody symulacji mogą skutecznie odwzorować eksperymentalne wyniki ciśnienia wiatru, przy czym siatka uproszczona działa nieco lepiej (rys. 6).
Uwagi końcowe
Integracja danych służących do walidacji w programie RWIND jest kluczowym krokiem w osiągnięciu dokładnych i wiarygodnych prognoz przepływu wiatru. Dzięki systematycznemu podejściu do przygotowywania, importowania i porównywania danych eksperymentalnych z wynikami symulacji, inżynierowie mogą udoskonalać swoje modele i zapewniać wydajność i bezpieczeństwo obliczeń. Proces ten nie tylko zwiększa wiarygodność symulacji RWIND, ale także przyczynia się do ogólnego rozwoju praktyk inżynierii konstrukcyjnej.
Pokaż więcej