Présentation
Lorsqu’une structure complexe est conçue et que des données expérimentales sur les pressions induites par le vent sur les surfaces sont disponibles, il est possible de les appliquer en analyse statique à l’aide de RFEM 6 et de RWIND 2.
Tout d’abord, les données des relevés de pression doivent être définies sur le modèle à leurs emplacements. Cela est possible soit dans RFEM 6 ou directement dans RWIND (comme données de vérification) : voir Article technique 1870 .
Cette définition donne au logiciels des informations discrètes sur les pressions. Cependant, les valeurs de pression doivent être distribuées d’une manière ou d’une autre sur les surfaces de la structure afin de permettre le calcul des charges de vent et l’analyse statique. Cette opération est effectuée par RWIND 2. Le calcul CFD s’exécute en arrière-plan afin de créer un maillage approprié et de permettre la vérification des données expérimentales (cependant, lorsque seule une analyse statique des données mesurées est effectuée, les résultats du calcul CFD n’ont pas d'importance et la convergence n’est pas nécessaire).
Il est à noter que l’interpolation n’est pas basée sur des phénomènes physiques réels et que sa crédibilité dépend fortement du nombre (ou de la densité) de relevés de pression. Cependant, même à partir d’un nombre limité de relevés de pression, une distribution de pression peut être suggérée et sa qualité dépend des connaissances techniques de l’utilisateur. Souvenez-vous que ces méthodes d’interpolation ne sont qu’un outil pour répartir la pression sur la surface, sans tenir compte des phénomènes physiques.
Flux de travail dans RWIND 2
Définissez d’abord les relevés ponctuels sur votre modèle. Dans RWIND 2, vous pouvez définir plusieurs points dans un même relevé. Ceci est approprié lorsque tous les points ont les mêmes propriétés (limite de zone, etc.). Les relevés sur le modèle d'origine conviennent pour les données expérimentales. Cochez l’option « Données de vérification » et définissez les pressions mesurées dans la colonne « ver_p » (Figure 01).
Contrainte de zone
La pression induite par le vent dépend de manière significative de la direction du vent. Bien entendu, cette pression diffère fortement selon l’orientation de la surface au vent. Il est donc utile de limiter l’interpolation de la pression à une surface spécifique. Dans RWIND, chaque relevé peut être limité à une ou plusieurs zones spécifiques (Figure 02).
Les zones doivent être définies avant le calcul. Several zones can be created on one surface, that is, in a way similar to the standard suggestions for simple structures (Image 03) or according to a preliminary CFD calculation.
Méthodes d’interpolation
Deux méthodes d’interpolation sont disponibles dans RWIND : l’interpolation de diffusion et le noyau d’interpolation gaussien. Une seule méthode doit être sélectionnée pour tous les relevés.
La méthode de diffusion répartit les données à partir du point « source » sur la surface. Elle est adaptée aux maillages denses des points de mesure (Figure 04). Dans le cas de structures ouvertes minces, cette méthode interpole les valeurs d’un seul côté de la plaque. Cette méthode dépend de la densité du maillage.
D’autre part, le noyau d’interpolation gaussien interpole les valeurs autour de la « source » en 3D. Par conséquent, il ne convient pas aux structures ouvertes minces car il a une influence sur les deux côtés de la surface. For closed structures (buildings, and so on), this method works well (Image 05).
Les paramètres de la méthode gaussienne contrôlent la distribution résultante.
Le rayon définit dans quelle mesure la « source » influence la zone environnante. Si le rayon est supérieur à la contrainte de zone, une distribution presque constante peut être créée à partir d’un relevé (Figure 06). En revanche, lorsque le rayon est supérieur à la distance entre les relevés et qu’un facteur de précision faible est utilisé, la valeur résultante dans le relevé concerné est influencée par le relevé voisin.
Le facteur de pénétration contrôle l'escarpement de la transition entre les relevés. Des facteurs plus élevés créent des contours plus nets (Figure 07).
Conclusion
L’interpolation des données expérimentales permet d’appliquer les pressions causées par le vent mesurées dans l’analyse statique. Les valeurs expérimentales peuvent être définies dans RFEM 6 ou directement dans RWIND 2. La CFD se base sur un principe physique, contrairement aux méthodes d’interpolation. Ce ne sont que des outils pour interpoler les valeurs mesurées. Plus vous définissez de valeurs mesurées, mieux vous pouvez vous rapprocher de la réalité.
