Antwort:
Im Bereich der Tragwerksplanung ist die genaue Vorhersage der Windeinwirkungen auf Bauwerke entscheidend für die Sicherstellung der Sicherheit und Leistungsfähigkeit. Um die Zuverlässigkeit von CFD-Simulationen zu erhöhen, ist die Validierung der Daten aus experimentellen Untersuchungen oder Feldmessungen (Bild 01) unerlässlich. Diese FAQ beschreibt, wie Sie mithilfe von Validierungsdaten in RWIND zuverlässige Ergebnisse erzielen.
Bedeutung des Validierungsbeispiels
Die Validierung ist ein wichtiger Schritt in jedem Simulationsprozess. Sie stellt sicher, dass das Modell die realen Verhältnisse genau abbildet. Durch den Vergleich von Simulationsergebnissen mit experimentellen Daten können Ingenieure Unstimmigkeiten erkennen und ihre Modelle verfeinern, was zu genaueren Vorhersagen führt.
Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Verwendung der Datenvalidierung in RWIND
1. Experimentelle Daten vorbereiten
- Sammeln Sie Windkanal- oder Felddaten
Sie erhalten Winddruckverteilungen aus Windkanalversuchen oder Feldmessungen. In diesem Beispiel wurden Winddruckdaten aus experimentellen Daten an Probenpunkten verwendet.
- Formatieren Sie die Daten
Konvertieren Sie die Daten einschließlich der Koordination der Punktproben und des experimentellen Winddrucks in ein RWIND-kompatibles Format.
2. Modell in RWIND aufbauen
- Neues Projekt anlegen: Öffnen Sie RWIND und fangen Sie ein neues Projekt an.
- Importieren Sie die Geometrie des Validierungsbeispiels.
- Simulationsparameter definieren: Stellen Sie die Größe des Gebiets, Randbedingungen, Netzdichte, Windprofil und Turbulenzintensität ein.
3. Ergebnisse und Interpolationsmethoden
In RWIND stehen zwei Interpolationsverfahren zur Verfügung: Diffusionsinterpolation und Gaußscher Interpolationskern (Bild 03). Es darf nur ein Verfahren für alle Proben ausgewählt werden (siehe Knowledge Base Beitrag 1871 ). Mithilfe des Interpolationsverfahrens können experimentelle Windlastdaten für die statische Berechnung und Bemessung in RFEM übertragen werden.
Die Diffusionsmethode verteilt die Daten von dem Punkt der "Quelle" über die Fläche. Sie eignet sich für ein enges Netz an Messpunkten. Bei dünnen offenen Strukturen werden bei dieser Methode nur die Werte auf einer Plattenseite interpoliert. Es ist möglich, die experimentelle Windlast mit dem bewegten Verfahren zu übertragen, um statische Berechnungen durchzuführen.
Hier die Ergebnisse für die Diffusionsinterpolation (Bild 04):
Auch die Unterschiede zwischen experimentell und numerisch werden in Bild 5 dargestellt:
Die Berechnung der statistischen Parameter und das zugehörige Diagramm werden auch manuell erstellt, um zu zeigen, wie sehr die RWIND- und die experimentellen Ergebnisse nahe beieinander liegen. Die Vereinfachten Netz-RWIND-Simulationsdaten zeigen eine etwas bessere Übereinstimmung mit den experimentellen Winddruckdaten als die Exakten Netz-RWIND-Daten (Bild 06). Beide Netze stimmen jedoch gut mit den experimentellen Daten überein, was RWIND zu einem zuverlässigen Werkzeug für die Vorhersage von Winddrücken macht. Die hohen statistischen Werte (R und R2 ) zeigen, dass beide Simulationsansätze die experimentellen Winddruckergebnisse effektiv replizieren können, wobei das Vereinfachte Netz etwas besser abschneidet (Bild 07).
Fazit
Die Integration der validierten Windkanaldaten in RWIND ist ein entscheidender Schritt, um genaue und zuverlässige Windströmungsvorhersagen zu treffen. Durch eine systematische Herangehensweise bei der Aufbereitung, beim Import und beim Vergleich experimenteller Daten mit Simulationsergebnissen können Ingenieure ihre Modelle verfeinern und gewährleisten, dass ihre Bemessungen sowohl effizient als auch sicher sind. Dieser Prozess stärkt nicht nur die Glaubwürdigkeit von RWIND, sondern trägt auch zum allgemeinen Fortschritt der Baustatik-Praxis bei.
