Создание контрольного примера для вычислительной гидродинамики (CFD) является важным шагом в обеспечении точности и надежности результатов моделирования. Этот процесс включает в себя сравнение результатов моделирования CFD с экспериментальными или аналитическими данными из реальных сценариев. Цель состоит в том, чтобы показать, что модель CFD может точно воспроизвести физические явления, которые она должна моделировать. В этом руководстве описаны основные шаги по разработке контрольного примера для CFD моделирования, от выбора подходящего физических сценариев до анализа и сравнения результатов. Тщательно выполняя эти шаги, инженеры и специалисты могут повысить достоверность своих моделей CFD и проложить путь к их эффективному применению в различных областях, таких как аэродинамика, аэрокосмические или экологические исследования.
Расчеты CFD, как правило, очень сложны. Точный расчет воздушного потока вокруг сложных конструкций требует больших временных и вычислительных затрат. Во многих случаях гражданского строительства не требуется высокая точность, и наша программа CFD RWIND 2 позволяет упростить модель конструкции и значительно снизить затраты. В этой статье даны ответы на некоторые вопросы об упрощении.
Если вы хотите использовать чистую модель поверхности, например, при определении внутренних сил и моментов, но конструктивный элемент по-прежнему рассчитан на основе модели стержня, вы можете воспользоваться результирующей балкой.
Во многих конструкциях каркасов и ферм уже недостаточно использовать простой стержень. Часто приходится учитывать ослабление сечения или отверстия в сплошных балках. В таких случаях можно использовать тип стержня «Модель поверхности». Его можно интегрировать в модель, как и любой другой стержень, и он предлагает все возможности модели поверхности. Настоящая техническая статья показывает применение такого стержня в существующей конструктивной системе и описывает интеграцию отверстий в стержнях.
Вы можете моделировать и рассчитывать каменные конструкции в RFEM 6 с помощью аддона Расчёт кладки, который использует при расчёте метод конечных элементов. Поскольку необходимо смоделировать структурные характеристики кладки и различные механизмы выхода из работы, применяется нелинейная модель материала. Вы можете вводить и моделировать каменные конструкции непосредственно в RFEM 6 и комбинировать модель материала кладки со всеми распространенными аддонами RFEM. Другими словами, вы можете проектировать целые модели зданий в связи с каменными конструкциями.
Качество расчета конструкций значительно улучшается, когда учитывается максимальное количество характеристик грунта. В RFEM 6 можно создать реалистичную модель грунтового тела с помощью аддона Геотехнический расчёт. Это дополнение можно активировать в основных данных модели, как показано на рисунке 01.
В RFEM 6 сейсмический расчёт можно выполнить с помощью аддонов Модальный анализ и Анализ спектра реакций. После выполнения спектрального анализа можно использовать аддон «Модель здания» для изображения воздействий на перекрытия, междуэтажных сдвигов и сил в диафрагмах жёсткости.
Модель здания - это один из аддонов для специальных решений в RFEM 6. Речь идет об удобном инструменте моделирования, с помощью которого можно легко задавать и изменять этажи зданий. Модель здания можно активировать в начале процесса моделирования и после него.
Когда железобетонная модель представляет собой смешанную конструкцию, состоящую из стержней и отдельных элементов поверхности, ее расчет выполняется в различных модулях.
После определения окончательной геометрии арматуры в модуле RF -TENDON, может быть полезно экспортировать модель в программу CAD. Для этого в модуле предусмотрена возможность экспорта файла в формате .dxf. Вы можете выбрать функцию экспорта, щелкнув правой кнопкой мыши по рабочей области. После выбора формата DXF и места хранения можно выполнить дополнительные настройки.
При импорте файлов DXF в программу RFEM или добавлении мембраны к существующей стержневой конструкции можно для быстрого создания плоских поверхностей использовать функцию «Поверхности из ячеек», которая находится в меню «Инструменты» → «Создать модель - поверхности».
Наиболее частой причиной неустойчивости моделей являются выходящие из работы нелинейности стержней, например, растянутые стержни. В качестве простого примера приведем раму с опорами в основании колонны и моментными шарнирами на ее оголовке. Эта неустойчивая система стабилизируется с помощью поперечных связей растянутых стержней. Так что в случае сочетаний нагрузок с горизонтальными нагрузками, система остается устойчивой. Но при вертикальной нагрузке оба растянутых стержня выходят из работы, система теряет устойчивость и появляется ошибка в расчете. Dies lässt sich vermeiden, indem die besondere Behandlung der ausfallenden Stäbe unter "Berechnung" → "Berechnungsparameter" → "Globale Berechnungsparameter" aktiviert wird.
Упруго-пластическая модель материала в программе RFEM 5 позволяет рассчитывать поверхности и тела с пластическими свойствами, а также выполнять оценку напряжений. Эта модель материала основана на классической пластичности фон Мизеса.
RFEM 5 позволяет использовать для расчета модели множество различных нелинейностей стержней. но в следующей статье мы рассмотрим способ использования нелинейности типа «проскальзывание». Примером притом послужит упрощенная модель бетонной шахты с квадратной планировкой.
В RFEM 5 и RSTAB 8 вы можете добавить в модель визуальные объекты, чтобы при представлении модели конструкции произвести убедительное впечатление на вашего клиента. Эти объекты позволяют как непрофессионалам, так и инженерам лучше понять размеры системы.
Выбор требуемого закона текучести по фон Мизесу, Треске, Друкеру-Прагеру или Мору-Кулону осуществляется прямо в диалоговом окне «Модель материала - изотропная нелинейная упругая». С помощью данных правил затем можно описать поведение упругопластического материала, потому что функция текучести всегда зависит от главных напряжений или инвариантов тензора напряжений. Эти критерии применяются как к 2D, так и к 3D моделям материала.
Когда расчет по методу второго порядка у стержневой модели завершается с сообщением об ошибке, чаще всего эта нестабильность вызвана отказом растянутых стержней, потому что, как только во время шага расчета в растянутом стержне появляются сжимающие силы, этот стержень в последующих итерациях больше не учитывается. Вследствие того затем может вся модель стать неустойчивой.
Расчет жестких соединений с торцевой пластиной особенно сложен у соединений четырехрядной геометрии и при многоосном нагружении изгибом, поскольку для них не существует утвержденных методов расчета.
В случае, когда ребро является частью нелинейного расчета или жестко соединено с последующими стенами, вместо стержня в моделировании необходимо применить поверхность. Однако для того, чтобы ребро можно было и далее рассчитывать как стержень, нам потребуется результирующий стержень с правильным эксцентриситетом, который преобразует внутренние силы поверхности во внутренние силы стержня.
В следующем исследовании сравним давление ветра на высотное здание, полученное с помощью RWIND Simulation, с результатами, опубликованными Dagnew et al. на 11-й Американской конференции по ветровой технике в июне 2009 г. В нашей статье мы будем сравнивать результаты действия ветровой нагрузки на модель здания CAARC (Commonwealth Advisory Aeronautical Council), полученные с помощью нескольких различных численных методов, с экспериментальными данными, полученными на основе испытаний в аэродинамической трубе.
Расчет конструкций на основе цифровых двойников становится повседневной задачей в проектных фирмах. Если цифровая модель здания уже существует, имеет смысл и дальше использовать содержащуюся в ней информацию, насколько это возможно. Это устанавливает обширные требования к моделированию и интерфейсам для BIM-совместимого программного обеспечения для расчёта конструкций.
Mit RF-FUND Pro können optional Setzungen der Einzelfundamente und daraus resultierende Federsteifigkeiten der Knotenlager ermittelt werden. Данные жесткости пружин можно экспортировать в модель RFEM и применить в дальнейших расчетах.
Für detailliertere Untersuchungen von Scher-Lochleibungs-Verbindungen beziehungsweise deren unmittelbarer Umgebung spielt die Vorgabe der nichtlinearen Kontaktproblematik eine wichtige Rolle. В данной статье мы применим твердотельную модель для поиска сравнимой упрощенной плоскостной модели.
В одной из моих предыдущих статей была описана модель материала «Изотропная нелинейная упругая». Viele Materialien besitzen aber kein rein symmetrisches nichtlineares Materialverhalten. Auch die in dem Beitrag erwähnten Fließgesetze nach von Mises, Drucker-Prager und Mohr-Coulomb sind in dieser Hinsicht auf die Fließfläche im Hauptspannungsraum beschränkt.
В предыдущей статье в дополнение к традиционному методу модуля реакции основания представлены различные варианты упругих оснований поверхности. Данная статья описывает другой метод для основания поверхности. Этот метод учитывает смежные участки грунта посредством перехлеста фундамента. В этом случае параметры фундамента взяты из текущих работ Пастернака и Барвашоу.
Модель можно отправить прямо по электронной почте, выбрав в меню возможность «Файл» → «Отправить ...» Wichtig ist dabei, die Datei vorher abzuspeichern.
In RFEM und RSTAB kann in den Modell-Basisangaben unter dem Register "Optionen" ein "CAD/BIM-Modell" aktiviert werden. Dieses Modell ist neben der regulären Modelleingabe eine Ebene zum Einlesen, Organisieren und Transformieren von IFC-, STEP- und IGES-Dateien.
В программах RFEM и RSTAB можно в модель конструкции добавлять также пользовательские размерные линии. Beim Anlegen dieser Maßlinien werden nacheinander Objekte (zum Beispiel Endknoten einer Linie, Stäbe etc.) angeklickt, welche die Referenzpunkte der Bemaßung darstellen. Will man eine Maßlinie frei von der zuvor definierten Struktur in das Modell einfügen, ist zunächst ein zusätzlicher freier "Hilfsknoten" anzulegen, welcher als Referenzobjekt für die neue Bemaßung dient.
Иногда модель в графическом окне отображается без заполнения всего окна или со слишком большими полями после нажатия кнопки [Показать всю модель]. Über "Optionen" -> "Ränder und Streckfaktoren" kann die Größe der Grafikränder festgelegt werden. Der Wert beschreibt den prozentualen Anteil des Randes im Verhältnis zur Größe des Grafikfensters.