Os testes em túnel de vento fornecem dados experimentais valiosos (Figura 1) que representam com precisão as forças aerodinâmicas que atuam sobre uma estrutura. Estes dados são essenciais para:
- Validar e calibrar simulações: garantir que os modelos numéricos no RFEM correspondem às condições do mundo real.
- Melhorar a precisão dos cálculos: fornece uma informação detalhada sobre as pressões e forças do vento, conduzindo a cálculos estruturais mais precisos e eficientes.
- Garantia de segurança: Ajudamos engenheiros a identificar possíveis vulnerabilidades e a dimensionar estruturas mais seguras.
importância do exemplo de validação
A validação é uma etapa fundamental em qualquer processo de simulação. Assim, é assegurado que o modelo represente com precisão as condições do mundo real. Ao comparar os resultados de uma simulação com os dados experimentais, os engenheiros conseguem identificar as discrepâncias e refinar os modelos, permitindo assim previsões mais precisas.
Implementação passo a passo no RFEM
1. Recolha e preparação de dados do túnel de vento
- Configuração experimental
Realize um teste de túnel de vento para medir pressões de vento, forças e padrões de fluxo num modelo à escala da estrutura. Neste exemplo, utilizamos o valor da pressão do vento de dados experimentais para os pontos de verificação.
Organize os dados num formato estruturado, normalmente CSV ou Excel, incluindo os valores da pressão do vento.
2. Configuração do modelo no RFEM
Abra o RFEM, crie um novo projeto e depois construa a geometria do modelo experimental (Figura 2).
- Defina um caso de carga para dados experimentais e ative as opções de dados experimentais de vento (Figura 3) e, em seguida, introduza a coordenação da amostra de pontos utilizando pontos de resultados de superfície adicionais (Figura 4).
- Definir parâmetros de simulação: Defina o tamanho do domínio, as condições de fronteira, a densidade da malha (Figura 5), o perfil de vento e a intensidade de turbulência (Figura 6).
3. Resultados
No RWIND, estão disponíveis dois métodos de interpolação: interpolação de difus e interpolação gaussiana do núcleo (Figura 3). Apenas tem de estar selecionado um método para todas as amostras (ver
artigo da base de dados de conhecimento 1871
). Utilizando o método de interpolação, é possível transferir dados experimentais com cargas de vento para a análise estrutural no RFEM.
O método de distribuição distribui os dados do ponto "fonte" sobre a superfície. É adequado para uma malha densa de pontos de medição. No caso de estruturas abertas finas, este método interpola os valores apenas num lado da laje. É possível transferir cargas de vento experimentais através da técnica de movimento para análises estruturais.
Aqui estão os resultados para a interpolação de distribuição (Figura 4):
Também o cálculo de parâmetros estatísticos e o diagrama relacionado são fornecidos manualmente para mostrar o quanto os resultados do RWIND e experimentais estão próximos um do outro. Os dados de simulação do RWIND de malha simplificada mostram uma correlação ligeiramente melhor com os dados de pressão do vento experimentais do que os dados do RWIND de malha exata (Figura 5). No entanto, ambas as malhas exibem uma boa concordância com os dados experimentais, tornando o RWIND uma ferramenta fiável para a previsão das pressões do vento. Os valores estatísticos elevados (R eR2 ) demonstram que ambas as abordagens de simulação podem replicar de forma eficaz os resultados experimentais de pressão do vento, com a malha simplificada a ter um desempenho ligeiramente melhor (Figura 6).
Conclusão
A integração de dados de validação no RWIND é um passo crucial para obter previsões do fluxo de vento precisas e fiáveis. Ao seguir uma abordagem sistemática para preparar, importar e comparar dados experimentais com resultados de simulações, os engenheiros podem refinar os seus modelos e garantir que os seus dimensionamentos sejam eficazes e seguros. Este processo não só aumenta a fiabilidade das simulações do RWIND, como também contribui para o avanço global das práticas de engenharia estrutural.
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