RF-FORM-FINDING | Wprowadzanie danych

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.

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.

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.

Wynikiem procesu znajdowania kształtu jest nowy kształt i odpowiednie siły wewnętrzne. W przypadku RF-FORM-FINDING można wyświetlić zwykłe wyniki, takie jak odkształcenia, siły, naprężenia itp.

Sprężony kształt jest dostępny jako stan początkowy dla wszystkich pozostałych przypadków obciążeń i kombinacji obciążeń w analizie statyczno-wytrzymałościowej.

Dla większego komfortu podczas definiowania przypadków obciążeń można skorzystać z transformacji NURBS (Parametry obliczeń/Form-Finding). Funkcja ta przesuwa oryginalne powierzchnie i kable na miejsce po form-finding.

Za pomocą punktów rastra powierzchni lub węzłów definicji powierzchni NURBS można umiejscowić wolne obciążenia na wybranych częściach konstrukcji.

Funkcję znajdowania kształtu można aktywować w oknie dialogowym Dane ogólne, zakładka Opcje. Naprężenia wstępne (lub wymagania geometryczne dla prętów) można zdefiniować w parametrach dla powierzchni i prętów. Proces znajdowania kształtu odbywa się poprzez obliczenie przypadku RF-FORM-FINDING.

Kroki sekwencji roboczej:

• Tworzenie modelu w RFEM (powierzchnie, belki, kable, podpory, definicja materiału itp.)
• Ustawienie wymaganego naprężenia wstępnego dla membran oraz siły lub długości/ugięcia dla prętów (np. kabel)
• Opcjonalne uwzględnienie innych obciążeń dla procesu znajdowania kształtu w specjalnych przypadkach obciążeń typu form-finding (ciężar własny, ciśnienie, ciężar węzła stalowego itp.)
• Ustawianie obciążeń i kombinacji obciążeń do dalszych analiz konstrukcyjnych

Kiedy rozpoczynają się obliczenia, program znajduje kształty (form-finding) w całej konstrukcji. Obliczenia biorą pod uwagę interakcje pomiędzy elementami po form-finding, a konstrukcją nośną.

Proces form-finding wykonywany jest iteracyjnie, w formie specjalnej analizy nieliniowej, zainspirowanej przez system URS (Updated Reference Strategy) wg Prof. Bletzingera/Prof. Ramma. W ten sposób, kształty równowagi uzyskuje się biorąc pod uwagę uprzednio określone sprężenie.

Dodatkowo, metoda ta pozwala na uwzględnienie poszczególnych obciążeń, takich jak ciężar własny lub parcie wewnętrzne dla konstrukcji pneumatycznych w procesie form-finding. Sprężenie dla powierzchni może być zdefiniowane za pomocą dwóch różnych metod:

• Metoda standardowa - wymagane sprężenie w powierzchni
• Metoda projekcji - wymagane sprężenie w projekcji powierzchni, stabilizacja zwłaszcza dla kształtów stożkowych