Wstęp
Testy w tunelu aerodynamicznym dostarczają cennych danych eksperymentalnych, które dokładnie odzwierciedlają siły aerodynamiczne działające na konstrukcję. Dane te są kluczowe dla:
- Walidacja i kalibracja symulacji: Zapewnia, że modele numeryczne w programie RFEM odpowiadają rzeczywistym warunkom.
- Zwiększanie dokładności obliczeń: Zapewnianie szczegółowego wglądu w ciśnienie i siły wiatru, co prowadzi do dokładniejszych i bardziej efektywnych obliczeń konstrukcyjnych.
- Zapewnienie bezpieczeństwa: Pomagamy inżynierom zidentyfikować potencjalne luki w zabezpieczeniach i zaprojektować bezpieczniejsze konstrukcje.
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.
Implementacja krok po kroku w RFEM
1. Gromadzenie i przygotowywanie danych z tunelu aerodynamicznego
- Konfiguracja eksperymentalna
Przeprowadź testy w tunelu aerodynamicznym, aby zmierzyć ciśnienie, siły i schematy przepływu wiatru na modelu konstrukcji w skali. W tym przykładzie wykorzystaliśmy dane z eksperymentu dotyczące ciśnienia wiatru w punktach próbkowania.
Dane można organizować w uporządkowanym formacie, zazwyczaj CSV lub Excel, w tym wartości ciśnienia wiatru.
2. Skonfiguruj model w RFEM
Otwórz program RFEM i utwórz nowy projekt oraz zbuduj geometrię modelu eksperymentalnego.
- Dla danych eksperymentalnych należy zdefiniować przypadek obciążenia i wprowadzić koordynację punktów za pomocą dodatkowych punktów wynikowych na powierzchni.
- 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