Wstęp
W dziedzinie inżynierii konstrukcyjnej dokładne przewidywanie wpływu wiatru na konstrukcje ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa i wydajności. RWIND, wydajne oprogramowanie do obliczeniowej dynamiki płynów (CFD), umożliwia inżynierom symulację przepływu wiatru wokół konstrukcji. Aby zwiększyć wiarygodność tych symulacji, 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 dokładnych i 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. Skonfiguruj RWIND Simulation
- 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.
).
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). Jednak obie siatki wykazują dużą zgodność z danymi eksperymentalnymi, co czyni RWIND niezawodnym narzędziem do przewidywania ciśnienia wiatru. The high statistical values (R and R2) demonstrate that both simulation approaches can effectively replicate experimental wind pressure results, with the Simplified Mesh performing slightly better (Figure 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