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Simulação de vento e geração de cargas de vento

O programa autónomo RWIND Simulation permite simular fluxos de vento em estruturas simples ou complexas através de um túnel de vento digital.

As cargas de vento geradas que atuam sobre esses objetos podem ser importadas para o RFEM ou o RSTAB.

  1. Saída gráfica da resposta

    CADS Footfall Analysis | Solução

    Existe uma complexidade conhecida para o cálculo da resposta de passos em pisos ou escadas irregulares de qualquer tipo. O Footfall Analysis utiliza o modelo RFEM e os resultados da análise modal do RF-DYNAM Pro - Natural Vibrations para prever os níveis de vibração em todas as localizações no chão. Um método de análise rigoroso é essencial para permitir uma investigação precisa do comportamento dinâmico do piso.

    O software incorpora os procedimentos de análise mais atualizados, permitindo ao utilizador escolher entre os dois métodos de cálculo mais utilizados, nomeadamente o método do centro de betão (CCIP-016) e o método do Steel Construction Institute (P354).

  2. Entrada de análise

    CADS Footfall Analysis | Características

    • O Footfall Analysis vincula-se ao RFEM , usando a geometria do modelo a partir daí, portanto, o usuário não é obrigado a criar um segundo modelo especificamente para a análise de footfall
    • Permite ao usuário analisar qualquer tipo de estrutura para análise de pé, independentemente da forma, material ou uso
    • Previsões rápidas e precisas de respostas ressonantes e impulsivas (transitórias)
    • Medição cumulativa dos níveis de vibração - análise VDV
    • Saída intuitiva que permite ao engenheiro aconselhar melhorias de áreas críticas de forma econômica
    • Verificação de limite de aprovação/reprovação de acordo com BS 6472 e ISO 10137
    • Escolha das forças de excitação: CCIP-016, SCI P354, AISC DG11 para pisos e escadas
    • Curvas de ponderação de frequência (BS 6841)
    • Investigação rápida para o modelo completo ou áreas específicas
    • Análise de dose de vibração (VDV)
    • Ajuste a frequência de caminhada mínima e máxima, bem como o peso do andador
    • Valores de amortecimento de entrada do utilizador
    • Varie o número de passos para a resposta ressonante, entrada do usuário ou software calculado
    • Limite de resposta ambiental baseado nas normas BS 6472 e ISO 10137
  3. Eigenmode mass participation graph
  4. Opção de visualização ativada: topologia na forma do form-finding

    Visualização de topologia numa estrutura deformada

    Com a opção "Topologia na forma do form-finding" ativada no Navegador de projetos - Mostrar, a visualização do modelo é otimizada com base na geometria do form-finding. As cargas, por exemplo, são exibidas em relação ao sistema deformado.

  5. Representação da distribuição de cargas no RFEM

    RWIND Simulation | Transferência de cargas de vento para o RFEM ou RSTAB

    Novo

    001403

    Geral

    Ao iniciar a análise no programa de interface, começa um processo de conjuntos que coloca todas as definições de barras, superfícies e sólidos do modelo RFEM/RSTAB de forma rodada com todos os coeficientes relevantes no túnel de vento numérico do RWIND Simulation, que depois analisa o modelo e devolve as pressões superficiais resultantes como cargas de nó de malha de EF ou cargas de barra nos respetivos casos de carga do RFEM/RSTAB.

    Estes casos de carga contendo cargas RWIND Simulation podem ser calculados e combinados com outras cargas em combinações de cargas e combinações de resultados.

  6. RWIND Simulation | Funções

    Novo

    001393

    Geral

    • Análise 3D de fluxo de vento incompressível com o pacote de software OpenFOAM®
    • Importação direta de modelos de ficheiros RFEM/RSTAB ou STL
    • Alteração simples do modelo com a função Arrastar e Largar Mudanças e as ajudas de ajustamento gráfico
    • Correções automáticas da topologia do modelo com malhas shrink-wrapping
    • Opção para adicionar objetos envolventes (edifícios, terreno...)
    • Perfis de velocidade dependentes da altura de acordo com a norma
    • Modelos de turbulência K-epsilon e K-omega
    • Ajustamento automático das malhas à profundidade de detalhe selecionada
    • Cálculo paralelo com aproveitamento otimizado das capacidades de computadores utilização do desempenho de processadores multicore
    • Resultados em poucos minutos para simulações de baixa resolução (até 1 milhão de células)
    • Resultados em poucas horas para simulações com resolução média/alta (1-10 milhões de células)
    • Representação gráfica dos resultados nos planos Clipper/Slicer (campos escalares e vetoriais)
    • Representação gráfica de linhas de fluxo
    • Animação de linhas de fluxo (criação de vídeo opcional)
  7. Dados gerais para a geração dos casos de carga do RFEM/RSTAB

    RWIND Simulation | Entrada de dados

    Novo

    001394

    Geral

    O RFEM e o RSTAB têm uma interface especial para a exportação de modelos para o RWIND Simulation. Nesta interface, as direções do vento a serem analisadas são definidas através de posições angulares relacionadas em torno de eixo vertical do modelo e o perfil de vento dependente da altura é definido com base na norma para o vento. Com base nestes dados, é possível criar os próprios casos de carga para cada posição angular através da utilização de parâmetros de fluidos, propriedades do modelo de turbulência e parâmetros de iteração, que são todos guardados de forma global. Estes casos de carga podem ser extendidos a partir de gráficos de vetores STL através de edição parcial no ambiente RWIND Simulation com modelos de terreno ou de envolvente.

    O programa RWIND Simulation também pode ser operado manualmente sem a interface no RFEM e RSTAB. Neste caso, as estruturas e o terreno envolvente são diretamente modelados no RWIND Simulation través da importação de ficheiros STL e VTP. O perfil de vento dependente da altura e dados mecânicos adicionais do fluxo podem ser definidos diretamente no RWIND Simulation.

  8. Consideração de modelos de terreno no RWIND Simulation | © www.sta-con.cz

    RWIND Simulation | Cálculo

    Novo

    001395

    Geral

    O RWIND Simulation utiliza um modelo CFD numérico (Computational Fluid Dynamics) para executar fluxos de vento em torno dos edifícios com a ajuda de um túnel de vento digital. A partir do processo de simulação são criadas cargas de vento específicas para o RFEM ou o RSTAB.

    Para a simulação é utilizada uma malha sólida 3D. O RWIND Simulation efetua uma disposição automática da malha, na qual é possível configurar facilmente a densidade da malha assim como densidades locais no modelo através de poucos parâmetros. Para o cálculo dos fluxos de vento e das pressões superficiais no modelo é utilizado um solucionador numérico para fluxos turbulentos incompressíveis. Os resultados são depois extrapolados no modelo. O Simulação RWIND está concebido de tal maneira que funciona com diferentes solucionadores numéricos.

    Atualmente recomendamos a utilização do pacote de software OpenFOAM®, com o qual obtemos resultados muito bons nos nossos testes e além do mais ser uma ferramenta muito utilizada para simulações CFD. Estão em desenvolvimento solucionadores numéricos alternativos.

  9. Linhas de fluxo no RWIND Simulation

    RWIND Simulation | Saída de resultados

    Novo

    001396

    Geral

    Para além destes casos de carga resultantes no RFEM e RSTAB, obtém-se mais resultados da análise aerodinâmica no RWIND Simulation, os quais representam o problema de fluxo como um todo:

    • Pressão na superfície do corpo
    • Campo de pressão em torno da geometria do corpo
    • Campo de velocidade 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 como elementos de barra
    • Diagrama de convergência
    • Direção e tamanho da resistência do fluxo dos corpos definidos

    Estes resultados são exibidos no ambiente do RWIND Simulation e avaliados graficamente. Como os resultados do fluxo em torno da geometria do corpo são confusos na representação geral, é possível ver planos de seção com mobilidade livre para a exibição separada dos "resultados de sólido" num plano. Da mesma maneira, no resultado ramificado das linhas de fluxo em 3D, é apresentado uma representação animada das linhas ou partículas móveis para além da representação estrutural.

    Esta opção ajuda a representar o fluxo de vento como um efeito dinâmico.

    Todos os resultados podem ser exportados como imagem ou, especialmente para os resultados animados, na forma de vídeo.

  10. Função "Mostrar forma" no menu de atalho

    Descoberta automática de superfícies de membrana

    Se ativar a opção "Mostrar forma" no menu de atalho, as alterações estruturais das superfícies da membrana são automaticamente focalizadas com as propriedades de localização armazenadas no formulário. Este modo gráfico interativo é baseado no método de densidade de força.

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