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2024-01-17

RWIND 2中实验测量的压力的插值方法

使用 RWIND 2 和 RFEM 6 现在可以根据实验测量的作用在表面上的风压力来计算风荷载。 基本上有两种插值法来分布面上各个孤立点的风压。 通过适当的方法和参数设置可以得到想要的压力分布。

介绍

如果已经设计了一个复杂的结构,并且有表面的风压实验数据,那么可以将它们用于使用 RFEM 6 和 RWIND 2 的静力分析中。

首先,必须在模型中定义压力探测器的数据位置。 这可以在 RFEM 6 中(详见知识库文章 1870]])或直接在独立程序 RWIND 中实现。 (作为验算数据)。

该定义为程序提供了关于压力的离散信息。 然而,为了进行风荷载计算和静力分析,必须要确定风压在结构面上的分布。 这是由 RWIND 2 完成的。 The CFD calculation runs in the background in order to create an appropriate mesh and to enable the verification of experimental data (however, when only static analysis from the measured data is performed, the CFD calculation results are not important, and a convergence is not needed).

请注意,该插值法不是基于真实的物理现象,其可靠性在很大程度上取决于压力探测器的数量(或密度)。 用户可以使用一些有限的压力探测器来分析压力分布,其质量取决于用户的工程知识水平。 请记住,这些插值方法只是一种在表面上分布压力的工具,没有考虑物理现象。

RWIND 2 中的工作流程

首先,在模型上定义点探测器。 在 RWIND 2 中可以在一个点状探测器上定义多个点。 适用于所有点都具有相同属性(区域约束等)的情况。 原始模型上的探测器适用于实验数据。 勾选“验证数据”选项,并在“ver_p”列中定义实测压力(图01)。

分区约束

风荷载与风向密切相关。 很明显,该压力根据表面的风向有很大差异。 因此,将压力插值约束在一个面上是非常有用的。 在 RWIND 中每个探测器可以被限制到一个或多个特定的区域(图02)。

分区必须在计算之前定义。 可以在一个面上创建多个分区,例如按照标准建议的方式对简单结构(图03)或根据初步的CFD计算。

插值方法

RWIND 中提供两种插值方法: 扩散插值和高斯插值的内核。 对于所有探测,只能选择一种方法。

扩散法是将数据从“源”点开始分布在整个面上。 它适用于测点的密集网格(图04)。 对于薄的开放结构,该方法只在板的一侧进行插值。 该方法取决于网格密度。

另一方面,高斯插值内核对三维“源”周围的值进行插值。 因此不适用于薄的薄壁结构,因为它会影响面的两面。 对于封闭结构(建筑物等),这种方法很有效(图05)。

高斯法的参数控制着结果的分布。
半径设置“源”影响周围区域的距离。 如果半径大于约束区域,则可以从一个探测中产生几乎恒定的分布(图06)。 另一方面,当半径大于探测器之间的距离并使用较小的锐化系数时,相关探测器中的结果值受相邻探测器的影响。

锐度系数控制探测之间过渡的陡度。 系数越高,边界越清晰(图 07)。

概述总结

通过对实验数据进行插值计算,可以在静力分析中应用实测风压。 实验值可以在 RFEM 6 中或直接在 RWIND 2 中定义。 插值方法不是基于物理原理,而 CFD 是。 它们只是对测量值进行插值的工具。 定义的测量值越多,就越符合实际情况。


作者

Karoušová 女士负责 RWIND 的开发。

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