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2021-03-01T14:04:22.1357656+01:00 BAUDATENBANK.AT - Österreichische Baudatenbank

RWIND Simulation - Windsimulation und Windlastgenerierung


RWIND Simulation - Windsimulation und Windlastgenerierung

RWIND Simulation ist ein hervorragendes Werkzeug zur Erzeugung windinduzierter Lasten auf allgemeinen Tragwerken. RWIND Simulation stellt ein eigenständiges Programm dar, das extern zur Ermittlung von Lastfällen und Windlasten für RFEM- bzw. RSTAB-Modelle verwendet wird. Was RFEM angeht, kann das Modell aus Trägern, Flächen und/oder Volumenkörpern in einer beliebigen Zusammensetzung bestehen. Bei RSTAB-Modellen können Lasten für Modelle erstellt werden, die vollständig dem statischen System entsprechen, z.B. Gittermasten oder Gitterträger ohne Verkleidung. RWIND Simulation verwendet ein numerisches CFD-Modell (Numerische Strömungsmechanik), um eine strömungsmechanische Simulation der Umströmung von Objekten in einem Windkanal durchzuführen. Infolge des Simulationsprozesses werden spezifische Windlasten für RFEM oder RSTAB erzeugt. 

Für die Simulation wird ein 3D-Netz finiter Volumen verwendet. RWIND Simulation führt eine automatische Vernetzung durch, während die Gesamtnetzdichte sowie die lokale Netzverdichtung in der Nähe des Modells mit nur wenigen Parametern einfach eingestellt werden können. Für die Berechnung der Luftströmung und des Flächendrucks am Modell wird ein Gleichungslöser mit finiten Volumen für inkompressible turbulente Strömung verwendet. Die Ergebnisse werden dann am Modell extrapoliert. RWIND Simulation ist so konzipiert, dass es mit verschiedenen numerischen Solvern funktioniert. Aktuell empfehlen wir, das OpenFOAM®-Softwarepaket zu verwenden, welches gemäß unseren Tests sehr gute Ergebnisse liefert und ein weitverbreitetes Werkzeug für CFD-Simulationen ist. Alternative Gleichungslöser sind in Entwicklung.


RWIND Simulation kann die Topologie von RFEM- oder RSTAB-Modellen oder aus externen *.stl- und *.vtp-Dateien lesen (der Import von *.ifc-, *.stp- und *.igs-Dateien ist in Vorbereitung). Kleinere Korrekturen des Modells in Bezug auf Ecken oder Anschlüsse können erforderlich sein, dies erfolgt jedoch automatisch. Die für die Belastung relevanten Daten können entweder in RWIND Simulation oder in RFEM/RSTAB definiert werden, wo ein separates Fenster verfügbar ist. Letztere Option wird empfohlen: Sie ermöglicht es, Lastfälle mit gleichem Winkelabstand zu erstellen und Geschwindigkeitsprofile nach bestimmten Normen anzuwenden. Auswirkungen der Turbulenz können optional berücksichtigt werden. Die Abmessungen des Windkanals richten sich nach der Größe des Modells, können jedoch bei Bedarf geändert werden. 


Die Ergebnisse der Simulation umfassen die Druck- und Geschwindigkeitsfelder um das Modell, die Stromlinien sowie den Flächendruck und die Stabkräfte. Sie stellen die Ergebnisse einer stationären Analyse dar. Alle Ergebnisse werden durch Farbzuordnungen (Isoflächen) oder Isolinien auf dem Modell bzw. durch Schnittflächen innerhalb des Windkanals dargestellt. Die Stromlinien können in einer animierten Ansicht angezeigt werden, wodurch die Auswirkungen laminarer und turbulenter Strömungen auf einfache Weise bewertet werden können. Als wesentliches Ergebnis der Simulation werden Lasten für das RFEM/RSTAB-Modell erzeugt. Sie werden in die jeweiligen Lastfälle exportiert, wo sie als FE-Knotenlasten oder Stablasten aufgebracht werden. Um die aus dem Geschwindigkeitsprofil resultierenden Flächenlasten zu überprüfen, ist eine spezielle Funktion verfügbar, mit der die Lastverteilung in einer der globalen oder lokalen Richtungen angezeigt werden kann.



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