No RFEM e no RSTAB, é possível visualizar os valores dos campos de fluxo de pressão, velocidade, energia cinética de turbulência e taxa de dissipação de turbulência para a simulação de vento.
Os planos de recorte estão alinhados com a respetiva direção do vento.
Se tiver pressões de superfície determinadas experimentalmente disponíveis para um modelo, pode aplicá-las a um modelo estrutural no RFEM 6, processá-las no RWIND 2 e utilizá-las como cargas de vento para a análise estrutural no RFEM 6.
Para saber como aplicar os valores determinados experimentalmente, consulte este artigo técnico.
O fator de relevância modal (MRF) pode ajudá-lo a avaliar até que ponto os elementos estruturais estão envolvidos numa forma própria. O cálculo é baseado na energia de deformação elástica relativa de cada componente estrutural.
Com o MRF, é possível distinguir entre formas próprias locais e globais. Se diversas barras apresentarem um MRF significativo (por exemplo, > 20%), é muito provável que exista uma instabilidade em toda a estrutura ou em parte da mesma. No entanto, se a soma de todos os MRF for de aproximadamente 100% para uma forma própria, é de esperar um problema de estabilidade local (por exemplo, encurvadura de uma barra individual).
Além disso, o MRF pode ser utilizado para determinar cargas críticas e comprimentos efetivos de determinados componentes estruturais (por exemplo, para a análise de estabilidade). As formas próprias para as quais uma determinada barra apresente valores de MRF pequenos (por exemplo, < 20%) podem ser negligenciadas neste contexto.
O MRF é exibido como forma própria na tabela de resultados em Análise de estabilidade --> Resultados por barra → Comprimento efetivo e Cargas críticas.
Os resultados do RWIND podem ser apresentados diretamente no programa principal. No Navegador – Resultados, selecione o tipo de resultado "Análise de simulação de vento" a partir da lista acima.
Atualmente, estão disponíveis os seguintes resultados referentes à malha de cálculo do RWIND:
O dimensionamento de barras de aço formadas a frio de acordo com as normas AISI S100-16/CSA S136-16 está disponível no RFEM 6. O dimensionamento pode ser acedido selecionando "AISC 360" ou "CSA S16" como norma no módulo Dimensionamento de aço. "AISI S100" ou "CSA S136" é então selecionado automaticamente para o dimensionamento formado a frio.
O RFEM aplica o método da resistência direto (DSM) para calcular a carga de encurvadura elástica da barra. O método da resistência direta oferece dois tipos de soluções, numéricas (método das tiras finitas) e analíticas (especificação). A curva de assinatura do FSM e as formas de encurvadura podem ser vistas em Secções.
Com o RWIND 2 Pro, pode aplicar facilmente uma permeabilidade a uma superfície. Tudo o que precisa é da definição de
coeficiente de Darcy D,
coeficiente de inércia I e
comprimento do meio poroso na direção do fluxo L
para definir uma condição de fronteira de pressão entre a parte frontal e a parte posterior de uma zona porosa. Graças a esta configuração, irá obter um fluxo através desta zona com uma apresentação de resultados em duas partes em ambos os lados da área da zona.
Mas isso não é tudo. Além disso, a geração do modelo simplificado reconhece as zonas permeáveis e tem em consideração as aberturas correspondentes na pele do modelo. Prescinde bem de uma modelação geométrica elaborada do elemento poroso? Compreensível. Então temos boas notícias! Com a definição pura dos parâmetros de permeabilidade, pode evitar precisamente este processo desagradável. Utilize esta função para simular lonas de andaimes, cortinas de proteção de poeiras e estruturas de malha permeáveis etc. Ficará encantado!
Já conhece o editor para controlar os refinamentos de malha? Vai ser muito útil no seu trabalho! Porquê? É fácil. Porque oferece as seguintes opções:
Visualização gráfica de áreas com refinamentos de malha
Refinamento de malha de zonas
Desativação do refinamento de malha de sólidos 3D padrão com transversão nos correspondentes refinamentos de malha 3D manuais.
Estas opções ajudam-no a formular uma regra adequada para gerar a malha do modelo completo, mesmo para modelos com dimensões incomuns. Utilize o editor para definir com eficácia pequenos detalhes do modelo em grandes edifícios ou áreas da malha detalhadas a jusante do modelo. Vai ficar surpreendido!
Uma saída gráfica e tabular dos resultados de deformações, tensões e deformações ajuda a determinar os sólidos de solo. Para fazer isso, utilize os critérios de filtro especiais para a seleção específica de resultados.
O programa' não o deixa sozinho com os resultados. Se pretende avaliar graficamente os resultados nos sólidos de solo, pode utilizar os objetos de orientação. Por exemplo, pode definir planos de corte. Isto permite-lhe visualizar os resultados correspondentes em qualquer plano do sólido de solo.
E não apenas isso. A utilização de secções de resultados e de caixas de recorte facilita a análise gráfica precisa do sólido do solo.
Já sabe que é possível modelar e analisar o solo e a estrutura no modelo global. Como resultado, a interação solo-estrutura foi explicitamente considerada. Ao alterar um componente, obtém uma consideração imediata e correta na análise e nos resultados para todo o sistema de solo e estrutura.
Estão prontos para a avaliação? Para isso, estão disponíveis diagramas de cálculo, os quais mostram o decurso de um determinado resultado durante um cálculo.
A atribuição dos eixos vertical e horizontal do diagrama de cálculo pode ser definida livremente. Isso permite, por exemplo, visualizar o curso da liquidação de um determinado nó dependendo da carga.
Os seus dados são sempre documentados num relatório de impressão multilingue. Pode adaptar o conteúdo a qualquer momento e guardá-lo como modelo. Gráficos, textos, fórmulas MathML e documentos PDF necessitam apenas de alguns cliques para serem introduzidos no relatório.
Introduz e modela um sólido de solo diretamente no RFEM. Os modelos de material de solo podem ser combinados com todos os módulos comuns do RFEM.
Isto permite-lhe analisar facilmente todos os modelos completos com uma representação completa da interação solo-estrutura.
Todos os parâmetros necessários para o cálculo são determinados automaticamente a partir dos dados do material introduzidos. O programa gera depois as curvas de tensão-deformação para cada elemento de EF.
A propósito: As estratificações do solo obtidas nos relatórios de subsolo das localizações dos afloramentos podem ser introduzidas directamente no programa como amostras de solos. Atribuir às camadas os materiais de solo explorados, incluindo as suas propriedades dos materiais.
Pode utilizar a entrada tabular e o diálogo de edição para definir a amostra. Também pode especificar o nível de água subterrânea nas amostras de solo.
Os sólidos de solo que pretende analisar estão resumidos em maciços de solo.
Utilize as amostras de solo como base para a definição do respectivo maciço de solo. Desta forma, o programa permite a geração fácil do maciço do maciço, incluindo a determinação automática das interfaces das camadas a partir dos dados da amostra, bem como do nível de água subterrânea e dos apoios de superfície de contorno.
Os maciços de solos oferecem a opção de especificar um tamanho de malha de EF alvo independentemente da configuração global para o resto da estrutura. Assim sendo, é possível considerar os diferentes requisitos do edifício e de solo no modelo completo.
A configuração de estado limite de utilização permite ajustar vários parâmetros de dimensionamento das secções. A condição da secção aplicada para a verificação da deformação e largura da fenda pode ser controlada aqui.
As seguintes configurações podem ser ativadas:
Estado fendilhado calculado a partir da carga associada
Estado fendilhado determinado como envolvente de todas as situações de cálculo SLS
Deseja modelar e analisar o comportamento de um sólido de solo? Para garantir isso, foram implementados modelos de material especiais adequados no RFEM. Pode utilizar o modelo de Mohr-Coulomb modificado com um modelo linear-elástico-plástico ideal ou um modelo não linear elástico com uma relação edométrica tensão-deformação. O critério limite, que descreve a transição da zona elástica para a do fluxo plástico, é definido de acordo com Mohr-Coulomb.
No separador "Apoios de cálculo e flecha" em "Editar a barra", as barras podem ser segmentadas claramente utilizando janelas de entrada otimizadas. Dependendo dos apoios, aqui os limites de deformação para vigas em consola e vigas de vão único são utilizados automaticamente.
Ao definir o apoio de cálculo na direção correspondente no início e final da barra e nos nós intermédios, o programa reconhece automaticamente os segmentos e os comprimentos de segmentos com os quais a deformação permitida está relacionada. Também reconhece automaticamente se é uma viga ou uma consola utilizando os apoios de cálculo definidos. A atribuição manual, como nas versões anteriores (RFEM 5), já não é necessária.
Os comprimentos de referência na tabela podem ser alterados com a opção "Comprimentos definidos pelo utilizador". O comprimento de segmento correspondente é sempre utilizado por defeito. O comprimento de referência pode ser ajustado se divergir do comprimento de segmento (por exemplo, no caso de barras curvas).
Esta função também contribui para uma apresentação clara dos seus resultados. Os planos de recorte são planos de corte que pode colocar livremente no modelo. A área à frente ou por trás do respetivo plano será ocultada na visualização. Assim pode, por exemplo, apresentar os resultados numa intersecção ou num sólido de forma clara e organizada.
Cálculo de fluxos de vento turbulentos incompressíveis transitórios utilizando o solucionador SimpleFOAM do pacote de software [http://www.openfoam.org OpenFOAM®.
Esquema numérico de acordo com a primeira e segunda ordens
Modelos de turbulência RAS k-ω e RAS k-ε
Consideração de rugosidades de superfícies dependendo das zonas do modelo
Elaboração de modelos através de ficheiros VTP, STL, OBJ e IFC
Operação através de interface bidirecional do RFEM ou RSTAB para a importação de geometrias de modelos com cargas de vento baseadas em normas e exportação de casos de cargas de vento com tabelas de relatórios de impressão baseadas em sondas
Alterações intuitivas do modelo com a função Arrastar e largar e as ajudas de ajustamento gráfico
Geração de uma envolvente de malha shrink-wrap em torno da geometria do modelo
Consideração de objetos do ambiente em redor (edifícios, terreno etc.)
Descrição da carga de vento em função da altura (velocidade do vento e intensidade de turbulência)
Ajustamento automático das malhas em função da profundidade de detalhe selecionada
Consideração de malhas de camadas próximo das superfícies do modelo
Cálculo paralelizado com utilização ideal de todos os núcleos do processador de um computador
Saída gráfica dos resultados da superfície nas superfícies do modelo (pressão de superfície, coeficientes Cp)
Saída gráfica dos resultados do campo de fluxo e do vetor (campo de pressão, campo de velocidade, turbulência-campo k-ω e turbulência-campo k-ε, vetores de velocidade) nos planos Clipper/Slicer
Visualização do fluxo de vento 3D através de gráficos dinâmicos animados
Definição de amostras de pontos e linhas
Interface de utilizador multilingue (português, alemão, inglês, checo, espanhol, francês, italiano, polaco, russo e chinês)
Cálculos de vários modelos num processo em lote
Gerador para a criação de modelos rodados para simular diferentes direções do vento
Interrupção opcional e continuação do cálculo
Painel de cores individual por gráfico de resultados
Visualização de diagramas com saída separada de resultados em ambos os lados de uma superfície
Saída da distância adimensional da parede y+ nos detalhes do inspetor de malha para a malha do modelo simplificado
Determinação da tensão de corte na superfície do modelo a partir do fluxo em torno do modelo
Cálculo com um critério de convergência alternativo (o utilizador pode escolher entre os tipos de resíduo pressão ou resistência do fluxo nos parâmetros de simulação)
O RFEM e o RSTAB têm uma interface especial para modelar estruturas no RWIND BASIC. Esta permite definir as direções do vento a serem analisadas utilizando as posições angulares relacionadas em torno do eixo vertical do modelo. Ao mesmo tempo, o utilizador define o perfil do vento dependente da altura e da intensidade de turbulência com base numa norma de vento. Além desta informação, pode utilizar os parâmetros de cálculo armazenados para determinar os seus próprios casos de carga de um cálculo estacionário para cada posição angular.
Em alternativa, o programa RWIND Simulation Basic também pode ser operado manualmente sem a interface no RFEM ou RSTAB. Nesse caso, as estruturas e o terreno envolvente são diretamente modelados no RWIND Basic através da importação de ficheiros VTP, STL, OBJ e IFC. A carga de vento dependente da altura e outros dados mecânicos dos fluídos podem ser definidos diretamente no RWIND Basic.
O RWIND Basic utiliza um modelo CFD (Computational Fluid Dynamics) numérico para simular o fluxo de ar em torno dos objetos com a ajuda de um túnel de vento digital. O processo de simulação utiliza o resultado do fluxo em torno do modelo para determinar as cargas de vento específicas que atuam nas superfícies estruturais modeladas.
Uma malha de volumes 3D é responsável pela simulação em si. Para isso, o RWIND Basic gera automaticamente uma malha com base em parâmetros de controlo definidos livremente. Para o cálculo dos fluxos de vento, o RWIND Basic oferece um solucionador estacionário, enquanto o RWIND Pro oferece um solucionador transitório para fluxos turbulentos incompressíveis. As pressões de superfície obtidas a partir dos resultados do fluxo são extrapoladas para o modelo para cada intervalo de tempo.
Através da solução do problema de fluxo numérico, pode obter os seguintes resultados no modelo e em torno dele:
Pressão na superfície do corpo
Distribuição do coeficiente Cp nas superfícies do corpo
Campo de pressão em torno da geometria do corpo
Campo de velocidade em torno da geometria do corpo
Campo de turbulência k-ω em torno da geometria do corpo
Campo de turbulência k-ε em torno da geometria do corpo
Vetores de velocidade em torno da geometria do corpo
Linhas de fluxo em torno da geometria do corpo
Forças em corpos com forma de barra, originalmente concebidos a partir de elementos de barra
Diagrama de convergência
Direção e tamanho da resistência do fluxo dos corpos definidos
Apesar da quantidade de informação, o RWIND 2 mantém uma organização clara, como é habitual nos programas da Dlubal. Para a avaliação gráfica, é possível especificar zonas definidas livremente. Os resultados do fluxo representados de forma voluminosa em torno da geometria do corpo são muitas vezes confusos – o problema, com certeza, já conhece. É por isso que o RWIND Basic oferece planos de secção com mobilidade livre para a apresentação separada dos "resultados de sólido" num plano. Para o resultado de linhas de fluxo ramificadas em 3D, tem a opção de escolher entre uma representação estática e animada na forma de segmentos de linha móveis ou partículas. Esta opção ajuda-o a representar o fluxo de vento como um efeito dinâmico.
Pode exportar todos os resultados como imagem ou, especialmente para os resultados animados, como vídeo.
Quando inicia a análise no RFEM ou RSTAB, o utilizador aciona um processo de processamento em lote. Isso coloca todas as definições relativas a barras, superfícies e sólidos do modelo rodadas com todos os coeficientes relevantes no túnel de vento numérico do RWIND Basic. Além disso, inicia a análise CFD e devolve as pressões de superfície resultantes para um intervalo de tempo selecionado como cargas de nó da rede de EF ou cargas de barra nos respetivos casos de carga do RFEM ou do RSTAB.
Estes casos de carga com cargas do RWIND Basic podem ser calculados. Também é possível combiná-los com outras cargas em Combinações de cargas e Combinações de resultados.
Em comparação com o módulo adicional RF-/STEEL Warping Torsion (RFEM 5/RSTAB 8), foram adicionadas as seguintes novas funções ao módulo Torção com empenamento (7 GDL) para o RFEM 6/RSTAB 9:
Integração completa no ambiente do RFEM 6 e do RSTAB 9
O sétimo grau de liberdade é tido em consideração diretamente no cálculo das barras no RFEM/RSTAB em todo o sistema
Já não é necessário definir condições de apoio ou rigidezes de mola para o cálculo no sistema equivalente simplificado
Possibilidade de combinação com outros módulos, por exemplo, para o cálculo de cargas críticas de encurvadura por torção e encurvadura por torção-flexão com análise de estabilidade
Sem restrições para secções de aço de parede fina (também é possível calcular momentos derrubantes ideais para vigas com secções de madeira maciça, por exemplo)
Em comparação com os módulos adicionais RF-/STABILITY (RFEM 5) e RSBUCK (RSTAB 8), foram adicionadas as seguintes novas funções ao módulo Estabilidade da estrutura para o RFEM 6/RSTAB 9:
Ativação como uma propriedade de um caso de carga ou uma combinação de cargas
Ativação automatizada do cálculo de estabilidade através de assistentes de combinação para várias situações de carga numa única etapa
Aumento incremental de carga com critérios de paragem definidos pelo utilizador
Modificação da normalização de formas próprias sem recálculo
Consideração de sete direções de deformação locais (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) ou oito esforços internos (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω) no cálculo de elementos de barra
Utilizável em combinação com uma análise estrutural de acordo com a análise geométrica linear, análise de segunda ordem e análise de grandes deformações (também podem ser consideradas imperfeições)
Em combinação com o módulo de análise de estabilidade, permite determinar os fatores de carga críticos e as formas próprias de problemas de estabilidade, tais como encurvadura por torção e encurvadura por flexão-torção
Consideração de chapas de extremidade e reforços transversais como molas de empenamento ao calcular as secções em I com determinação automática e representação gráfica da rigidez da mola de empenamento
Representação gráfica do empenamento da secção das barras na deformação