Совмещение моделирования ветровых нагрузок

Моделирование ветра не приводит к получению полностью устойчивых результатов, так как это изменение динамического процесса во времени.

Чтобы решить эту проблему, программа измеряет полученную сходимость усилий за определенный период времени.

Общее усилие

Результирующие силы отслеживаются в трех направлениях:

• В направлении ветра: .
• Горизонтально и перпендикулярно направлению ветра: .
• В вертикальном направлении: .

Масштабируемые силы

Результирующие силы зависят от размера модели. Для правильного определения масштаба результирующих сил программа использует динамическое давление и поверхностные величины , и .

Поверхностные величины используются для масштабирования соответствующих сил.

Этот подход позволяет нейтрализовать нарушения пропорций модели в направлениях ветра x, y и z.

Эти относительные значения рассчитываются следующим образом:

• 
  где:

  • — динамическое давление в Паскалях.
  • — плотность жидкости в кг/м³.
  • — скорость жидкости в м/с.
• Поверхность соответствует той области, которую покрывает проекция всех треугольников модели на плоскости, перпендикулярной оси X направления ветра.
• Поверхность соответствует той области, которую покрывает проекция всех треугольников модели в плоскости, перпендикулярной оси Y направления ветра.
• Поверхность соответствует той области, которую покрывает проекция всех треугольников модели в плоскости, перпендикулярной оси Z направления ветра.

Масштабируемые силы рассчитываются следующим образом:

Оценка стабилизации результирующих сил

Для измерения сходимости общих сил за определенный период времени результирующие силы , и рассчитываются и хранятся для количества шагов n, а затем максимальное изменение на определенный момент вычисляется следующим образом:

где, и являются хранимыми значениями , и для каждого шага и для i = 1 на n.

Максимальные изменения силы затем масштабируются как , и и отображаются в процентах.

Окончательные метрические единицы — это максимальные значения этих трех масштабируемых значений:

где = 0,5%, т.е. коэффициент отклонения нагрузки по умолчанию.

Прим.: Чтобы получить допустимые значения метрических единиц, необходимо выполнить как минимум n шагов моделирования.

n — число шагов моделирования, для которых , и сохраняются для сравнения с текущим шагом. По умолчанию значение n = 10.