Convergência de simulação de cargas de vento

A simulação de vento não gera resultados totalmente estáveis, pois é um processo dinâmico que muda ao longo do tempo.

Para resolver esse problema, o programa mede a convergência total de forças resultantes durante um período de tempo específico.

Total de forças

As forças resultantes são monitoradas em três direções:

• Na direção do vento: .
• Horizontalmente e perpendicularmente à direção do vento: .
• Na direção vertical: .

Forças de escala

As forças resultantes dependem do tamanho do modelo. Para dimensionar corretamente as forças resultantes, o programa usa a pressão dinâmica e os valores de superfície , e .

Os valores de superfície são usados para dimensionar as forças correspondentes.

Essa abordagem permite neutralizar as desproporções do modelo nas direções do vento x, y e z.

Esses valores relativos são calculados da seguinte forma:

• 
  Em que:

  • representa a pressão dinâmica em pascal.
  • representa a densidade do fluido em kg/m³.
  • representa a velocidade do fluido em m/s.
• A superfície corresponde à área coberta pela projeção de todos os triângulos do modelo no plano perpendicular à direção do vento X.
• A superfície corresponde à área coberta pela projeção de todos os triângulos do modelo no plano perpendicular à direção do vento Y.
• A superfície corresponde à área coberta pela projeção de todos os triângulos do modelo no plano perpendicular à direção do vento Z.

As forças de escala são calculadas da seguinte forma:

Avaliação da estabilização das forças resultantes

Para medir a convergência total de forças em um período de tempo específico, as forças resultantes , e são calculadas e armazenadas para um número n de etapas e, em seguida, a alteração máxima para um determinado momento é calculada da seguinte forma:

Em que , e representam os valores armazenados de , e para uma determinada etapa, e para i=1 para n.

Essas alterações de força máxima são, em seguida, dimensionadas por , e , respectivamente, e exibidas como uma porcentagem.

A métrica final é o máximo desses três valores dimensionados:

Em que = 0,5%, ou seja, o fator de desvio de carga padrão.

Nota: Para que a métrica seja completamente válida, pelo menos n etapas da simulação devem ser executadas.

n é o número de etapas de simulação para as quais , e são armazenadas para comparação com a etapa atual. O valor padrão para n é 10.