Antwort:
Versuche im Windkanal liefern wertvolle experimentelle Daten (Bild 1), die die auf eine Struktur einwirkenden aerodynamischen Kräfte genau darstellen. Diese Daten sind entscheidend für:
- Simulationsvalidierung und -kalibrierung: Sicherstellen, dass die numerischen Modelle in RFEM bzw. RWIND den realen Bedingungen nahekommen.
- Verbesserung der Bemessungsgenauigkeit: Bereitstellung detaillierter Einblicke in Winddrücke und -kräfte, die zu genaueren und effizienteren Tragwerksplanungen führen.
- Sicherheitsnachweis: Sie unterstützen Ingenieure dabei, potenzielle Sicherheitslücken zu erkennen und sichere Tragwerke zu entwerfen.
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 Umsetzung in RFEM
1. Sammeln und Vorbereiten von Windkanaldaten
- Versuchsaufbau
Führen Sie Windkanalversuche durch, um Winddrücke, -kräfte und -strömungsmuster an einem skalierten Modell der Struktur zu messen. In diesem Beispiel wurde der Winddruckwert aus experimentellen Daten für die Probenpunkte verwendet.
- Formatieren Sie die Daten
Organisieren Sie die Daten in einem strukturierten Format, typischerweise CSV oder Excel, einschließlich Winddruckwerte.
2. Versuchsmodell in RFEM anlegen
- Neues Projekt anlegen:
Öffnen Sie RFEM und legen Sie ein neues Projekt an und erstellen dann die Geometrie des experimentellen Modells (Bild 2).
- Definieren Sie einen Lastfall für experimentelle Daten und aktivieren Sie Optionen für experimentelle Winddaten (Bild 3).
- Simulationsparameter definieren: Stellen Sie die Domaingröße, Randbedingungen, Netzdichte (Bild 5), Windprofil und Turbulenzintensität (Bild 6) ein.
3. Ergebnisse
Nach Abschluss der Simulation können Sie die Kontur des Winddrucks sehen, die Sie durch die CFD-Simulation in RWIND erhalten haben. Es kann auch für jede Punktprobe berechnet werden (Bild 7). Darüber hinaus können sowohl experimentelle als auch numerische Winddruckwerte für die Tragwerksberechnung verwendet werden.
Fazit
Die Integration der Windkanaldaten in RFEM ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu genauen und zuverlässigen Windströmungsvorhersagen. Durch eine systematische Vorgehensweise bei der Vorbereitung, im Import und im 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 RFEM, sondern trägt auch zum allgemeinen Fortschritt der Baustatik-Praxis bei.
