RWIND Simulation - 风荷载模拟 (风洞)

基于CFD技术的风荷载数值模拟, 适用于任意建筑结构

RWIND Simulation网络研讨会非常成功

“RWIND Simulation的网络研讨会非常成功!

从现在起,可以对标准中未规定的对象几何形状上的风力进行分析。 通常情况下,按照该标准对风力发电量的假设是一个很好的估计。”

完美的组合

“RFEM附加模块RF-STABILITY与RWIND Simulation完美结合。 使用RF-STABILITY,我可以进行屈曲分析以获得准确的屈曲长度。 使用RWIND Simulation,可以得到精确的风荷载。 如果结构形状不正常,那么风荷载是否可以从标准规范中提取。 不需要保守或绝对保守地计算。 我的客户对结果感到满意并留下深刻的印象!”

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RWIND Simulation 是一个独立程序,用于对建筑物或任何其他物体周围的风(数字风洞)进行数值模拟,并生成风荷载,定义作用在结构上的风荷载大小。

该程序是与 PC-Progress 和 CFD Support 合作共同开发的,可以作为独立程序使用,也可以作为主软件 RFEM 和 RSTAB 的补充,进行静态和动态分析。

风荷载属性和湍流强度图可以按下列规范生成:

  • United States of America ASCE/SEI 7-10
  • United States of America ASCE/SEI 7-16
  • Canada NBC 2015
  • European Union EN 1991-1-4(含国家附录)

  1. 产品特性

    • 三维不可压缩风流量分析OpenFOAM ®软件
    • 从RFEM或RSTAB直接导入模型,包括邻近模型和地形模型(3DS,IFC,STEP文件)
    • 通过独立于RFEM或RSTAB的STL或VTP文件进行模型设计
    • 使用拖放和图像调整工具就可以轻松修改模型
    • 通过"Shrink Wrap网格划分技术"自动修正模型拓扑
    • 任意在环境中添加对象(建筑物,地形等)
    • 根据特定的规范参数(风速,湍流强度)在建筑物的整个高度上确定风荷载
    • K-epsilon和K-ω湍流模型
    • 根据选定的精度自动进行网格划分
    • 采用并行计算,最佳利用多核计算机的性能
    • 只需几分钟即可得出标准精度的模拟结果(1百万个单元网格)
    • 只需几小时即可得出高精度模拟结果(1百万到1000万个单元网格)
    • Clipper/Slicer平面上的结果图形显示(标量场和向量场)
    • 流线图形显示
    • 流线动画模拟(可创建视频)
    • 定义点和线样
    • 显示空气压力系数
    • 图形显示风场中的湍流特性
    • 在RFEM和RSTAB的打印报告中可能有文档
  2. 生成RFEM / RSTAB 荷载工况的基本数据

    输入

    RFEM和RSTAB配有专门的接口,可以与RWIND Simulation 模型数据互连。 在该界面中,通过与垂直模型轴相关的角度位置定义要分析的风向,并根据风向定义与高度相关的风和湍流强度曲线。 据此借助流体参数,湍流模型属性和迭代参数为每个风向角度创建单独的荷载工况。 在RWIND Simulation环境下可以利用 STL矢量图中的地形模型或环境模型 ,对这些荷载工况进行局部的修正和扩展。

    除此以外RWIND Simulation也可以在不运行RFEM和RSTAB的情况下自主运行。 在这种情况下,通过导入STL和VTP文件直接对RWIND Simulation中的结构和地形环境进行建模。 高度变化的风荷载和其他流体力学数据可以直接在RWIND Simulation中定义。

  3. 在RWIND Simulation 中考虑地形模型| ©www.sta-con.cz

    计算

    RWIND Simulation采用数值CFD模型(计算流体力学)在数字风洞的帮助下对建筑物周围的风流进行计算。 RFEM或RSTAB的模拟过程会产生特定的风荷载。

    三维实体网格结构用于模拟。 RWIND仿真执行自动小梁 ,由此能够以几个参数设置整个网格密度和局部网格细化模型上很简单。 利用不可压缩湍流流动的数值求解器计算模型上的风流和面压。 在模型上推导出结果。 RWIND Simulation的设计使用了不同的数值解算器。

    目前,我们建议使用OpenFOAM ®软件的软件包 ,它提供了在我们的测试中效果非常不错,也是CFD模拟一种广泛使用的工具。 另类数值求解器正在研制中。

  4. RWIND Simulation中的风流场流线

    输出

    除了RFEM或RSTAB中产生的载荷工况(请参阅下一部分)之外,RWIND Simulation中的空气动力学分析结果还代表了整个风场流动问题。

    • 结构面上的压力
    • 环绕结构几何形状的压力场
    • 环绕结构几何形状的速度场
    • 环绕结构几何形状的速度向量
    • 环绕结构几何形状的风流场流线
    • 由杆件单元生成的杆件形状的结构的受力
    • 收敛图
    • 定义结构的流动阻力的方向和大小

    结果在RWIND Simulation中以图形方式显示。 为了结构几何形状周围的流动结果更简单、清楚的查看和分析,您可以通过可自由移动的裁剪剖面,在平面中显示“实体结果”。 3D分支流线结果除了静态的结果显示之外,还能以移动线或者移动粒子形式的动画显示。 此选项可以直观地显示出风流体的动力学效应。

    所有结果都可以导出为图片或者动画视频。

  5. 在 RFEM 中显示荷载分布

    导出风荷载至 RFEM 或者 RSTAB

    接口软件在开始批处理计算过程开始后, RFEM/RSTAB 模型中所有已经定义的杆件,面和实体将会连同其对象的全部相关重要参数全部导出输入到 RWIND Simulation 风洞数值分析中。计算完成之后,其等效表面风压等计算结果将作为有限元节点荷载或者杆件荷载分别分配指定到 RFEM 或 RSTAB 相应的各个荷载工况中。

    使用 RWIND 风荷载模拟 所计算得出的荷载工况可以直接计算,并且可以与其他荷载组合和结果组合中的其他荷载相互组合计算。

免责声明:此产品未获得 OpenCFD Limited 的批准和认可。OpenCFD Limited 是 OpenFOAM 软件的制造商和经销商,网站为 www.openfoam.com,也是商标 OPENFOAM® 和 OpenCFD® 的所有者。

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