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2024-02-23

RWIND 中护栏稳态或瞬态模拟

哪种CFD方法可更准确地对墙身进行风洞模拟?


回复:

选择稳态(使用RWIND基本版)还是瞬态(使用RWIND专业版)取决于风洞分析的具体要求、所需的精度水平以及可用的计算资源。 稳态模拟适用于更简单的时不变分析,而瞬态模拟对于捕捉风的动力学行为及其对结构的影响随时间的变化是必要的,并且比稳态模拟更精确。

鉴于其所在位置以及能产生复杂的风流形式,所以墙体对建筑物的风荷载分析提出了独特的挑战。 木结构与风荷载的相互作用受以下几个因素的影响:

高度和暴露程度

护墙延伸到主屋面以上,与建筑物的下部相比,护墙可以承受更高的风速,并且风流类型也不同。 这种暴露方式意味着它们会承受截然不同的风压,包括上拔力。

几何尺寸和形状

护墙的形状(无论是平的、锯齿状的还是具有其他建筑特征)都会影响风在其上和周围的流动,从而导致模式的复杂图形和湍流。 这些流型会改变护墙和相邻屋顶区域的风压的分布和大小。

与建筑形状的交互

建筑物的整体形状影响风在其周围的流动方式,从而影响护栏上的风荷载。 例如,风流过流线型、符合空气动力学的建筑物的行为与遇到钝体建筑物的行为不同。 这种相互作用会导致在护板上出现较大的压力或吸力区域,如果不进行详细分析是难以预测的。

旋涡开口

在高层建筑的护栏中会出现湍流,从护栏的两侧交替产生的旋压产生的振压会引起结构振动。 并且会受到风速、护墙形状和建筑迎风方向的影响。

阵风效应

墙面会受到阵风作用,短时增加的风速会产生脉冲荷载。 这种短暂的效应对护墙的结构设计特别重要,因为它要确保护墙能够承受突然增加的风荷载,而不会失效。

鉴于结构的复杂性,经常采用计算流体力学 (CFD) 等先进的模拟技术来准确预测作用在护墙板上的风荷载。 使用RWIND 2 Pro可以进行稳态和瞬态模拟,但使用瞬态模拟可以更详细地了解墙在RWIND 2 Pro中如何响应随时间变化的风荷载。 这些数值模拟可以捕捉到阵风的瞬时效应、湍流的发展和湍流的影响,这些对于设计护栏在风荷载作用下的功能和安全至关重要。


作者

Kazemian 先生为 Dlubal 软件公司负责产品的开发和营销,尤其是程序 RWIND 2。