風(fēng)荷載分析的案例
【JY】YJK前處理參數(shù)詳解及常見問題分析（五）：風(fēng)荷載信息
此處設(shè)置后，設(shè)計(jì)時將增加相應(yīng)的一組風(fēng)工況效應(yīng)并自動組合。
（2）支持精細(xì)風(fēng)、一般風(fēng)、指定風(fēng)荷載的計(jì)算。對于精細(xì)風(fēng)計(jì)算，目前暫不支持指定各面上的體型系數(shù)。指定風(fēng)荷載計(jì)算需要在指定風(fēng)荷載對話框內(nèi)主動運(yùn)行一次“導(dǎo)入其他風(fēng)向”按鈕。
（3）該風(fēng)向風(fēng)荷載計(jì)算時，迎風(fēng)面寬度將取相應(yīng)方向的結(jié)構(gòu)投影寬度。
（4）與“斜交抗側(cè)力構(gòu)件方向角度”類似，該角度不疊加“水平力與整體坐標(biāo)夾角”參數(shù)。
（5）在前處理的風(fēng)荷載菜單中，可支持對自定義風(fēng)向上的節(jié)點(diǎn)風(fēng)荷載交互修改。
（6）多方向風(fēng)目前不支持的功能：橫向風(fēng)振，扭轉(zhuǎn)風(fēng)振，屋面精細(xì)風(fēng)（梁上風(fēng)吸壓力），體型系數(shù)交互修改。
4、結(jié)構(gòu)寬深
根據(jù)GB50009-2012計(jì)算橫風(fēng)向風(fēng)振等效風(fēng)荷載及扭轉(zhuǎn)風(fēng)振等效風(fēng)荷載時，需要確定結(jié)構(gòu)截面的統(tǒng)一高度和寬度。
軟件默認(rèn)按照所有樓層平面尺寸的平均值計(jì)算結(jié)構(gòu)高寬，對于軟件默認(rèn)處理誤差較大，比如底盤尺寸較大的結(jié)構(gòu)，可手工輸入高寬值，使計(jì)算結(jié)果更符合規(guī)范規(guī)定。
5、結(jié)構(gòu)截面形式
計(jì)算橫風(fēng)向風(fēng)振時，需指定結(jié)構(gòu)截面形狀為矩形或圓形。程序未作自動判斷。
圓形截面結(jié)構(gòu)橫風(fēng)向風(fēng)振等效風(fēng)荷載根據(jù)《GB50009-2012》的附錄H.1計(jì)算。
矩形截面結(jié)構(gòu)橫風(fēng)向風(fēng)振等效風(fēng)荷載根據(jù)《GB50009-2012》的附錄H.2計(jì)算。
6、結(jié)構(gòu)一階扭轉(zhuǎn)周期
計(jì)算扭轉(zhuǎn)風(fēng)振時需輸入一階扭轉(zhuǎn)周期。
展開 【規(guī)范解讀】美標(biāo)ASCE 7-16 風(fēng)荷載
五、速度壓暴露系數(shù)-Kz(Velocity Pressure Exposure Coefficient)
不同暴露等級的場地，其風(fēng)剖面是不同的。
而基本風(fēng)速是C類場地10m處的平均風(fēng)速，因此需要該系數(shù)來考慮場地暴露類別和高度對風(fēng)速的影響。
?六、地形系數(shù)-Kzt(Topographic Effects)
在山峰，山脊，山坡處風(fēng)速會突然增大，無論什么暴露類型的場地都需要把這種效應(yīng)考慮進(jìn)去。
七、場地海拔高度系數(shù)-Ke(Ground Elevation Factor)
不同海拔，空氣密度不一樣。空氣密度調(diào)整系數(shù)可以按照表26.9-1取值。也可以均按1.0取值。
八、速度壓-qz(Velocity Pressure)
九、陣風(fēng)系數(shù)-G(Gust-Effect Factor)
剛性建筑：自振頻率大于1.0Hz的建筑（條文26.2）。
對于剛性建筑，陣風(fēng)系數(shù)可以取0.85或者按照公式26.11-6計(jì)算。
對于彈性建筑，陣風(fēng)系數(shù)可以按照26.11-10計(jì)算。
十、圍護(hù)分類及內(nèi)壓系數(shù)GCpi（Enclosure Classification）
內(nèi)壓系數(shù)（GCpi）是按照不同的圍護(hù)分類根據(jù)表26.13-1來確定的。
建筑圍護(hù)程度可以分為：封閉、部分封閉、部分開放、開放。不同圍護(hù)等級的建筑，其內(nèi)壓系數(shù)是不同的。
注意表格中的值是GCpi的值，而不是Cpi的值。
RFEM 6中以上參數(shù)輸入框如下：
十一、封閉及部分封閉建筑-風(fēng)荷載計(jì)算
對于各種高度的封閉及部分封閉建筑的風(fēng)荷載計(jì)算，可以按照公式27.3-1計(jì)算。
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展開 采用Davenport譜計(jì)算風(fēng)荷載時程 ￥70
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Matlab脈動風(fēng)速時程曲線代碼
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代碼有詳細(xì)注釋，可以計(jì)算結(jié)構(gòu)受風(fēng)荷載響應(yīng)，可根據(jù)自己實(shí)際需求修改
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</div><figure style="text-align: center;"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202506/attachment/32093c4c546a49939c6d3bf4066cccad.png" style="display: inline-block;" data-regular="true"><img src="https://img.jishulink.com/202506/attachment/32093c4c546a49939c6d3bf4066cccad.png"></figure></figure><p><br></p>
展開 高層結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)
作者：袁程
郵箱：cheng.yuan@postgrad.curtin.edu.au
SAP2000結(jié)構(gòu)分析軟件具有強(qiáng)大的三維結(jié)構(gòu)整體性能分析功能，不僅可分析二維框架靜力分析，而且還可分析動力非線性時程反應(yīng)和減震器和阻尼材料等。今天我分享一下如何使用SAP2000對高層混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)荷載作用下的力學(xué)分析。
以下為詳細(xì)的建模過程（多圖，注意流量）。
01
單位網(wǎng)格
選取基本單位制，設(shè)置grid，然后編輯尺寸。
項(xiàng)目硅鐵一次袋除塵器輸灰風(fēng)和主路風(fēng)協(xié)同流場模擬分析 ￥20
1、 項(xiàng)目簡介
某項(xiàng)目硅鐵一次袋除塵器進(jìn)風(fēng)形式為灰斗側(cè)進(jìn)風(fēng)，共有16個袋室，煙氣通過進(jìn)氣斜煙道進(jìn)入灰斗，輸灰進(jìn)風(fēng)管道為灰斗外側(cè)板斜上進(jìn)風(fēng)。本項(xiàng)目為了保證某一袋室離線清灰時，輸灰袋室內(nèi)氣流能夠在灰斗內(nèi)擴(kuò)散，并順暢從輸灰管道排出，且輸灰袋室內(nèi)濾袋表面、底部等風(fēng)速合理，不會造成濾袋破損等情況產(chǎn)生；其余袋室內(nèi)煙氣具有良好的流動狀態(tài)、其濾袋表面、袋間、底部、各袋室分風(fēng)及阻力等能夠符合要求，需通過CFD模擬，并添加合適的導(dǎo)流板。
二、計(jì)算模型及邊界條件
1、模型建立
按照袋除塵器圖紙大小以1：1建立三維模型，模型如下：
圖1 袋除塵器模型
圖中inlet-1和inlet-2分別為煙氣進(jìn)口和輸灰風(fēng)量進(jìn)口，outlet-1和outlet-2分別為煙氣出口和輸灰出口；in1~in5為設(shè)置的監(jiān)測面，a1~a8和b1~b7為各個提升閥口的流量監(jiān)測面；c1~c8和d1~d7為各袋室煙氣進(jìn)口閥處的流量監(jiān)測面；本次模擬選取除塵器進(jìn)口偏進(jìn)口管道的第一個袋室為輸灰袋室。
2 邊界條件
計(jì)算參數(shù)如下，總煙氣量為520000 m3/h，輸灰進(jìn)氣風(fēng)量為45000 m3/h，煙氣溫度為200℃；
煙氣進(jìn)口inlet-1和輸灰進(jìn)口inlet-2邊界條件為速度進(jìn)口（velocity-inlet），inlet-1進(jìn)口直徑為3m,計(jì)算進(jìn)口風(fēng)速為20.45m/s,進(jìn)口水力直徑為為3m,湍流強(qiáng)度為2.65%，氣體密度為0.745kg/m3,氣體粘度為2.59E-05Pa·s；inlet-2進(jìn)口直徑為0.8m,計(jì)算進(jìn)口風(fēng)速為24.88m/s,進(jìn)口水力直徑為為0.8m,湍流強(qiáng)度為3.05%，氣體密度為0.745kg/m3,氣體粘度為2.59E-05Pa·s。
展開 某出口項(xiàng)目電除塵器，左右兩臺設(shè)備分風(fēng)不均，易造成設(shè)備效率低下，通過流場分析，在進(jìn)口設(shè)計(jì)分風(fēng)裝置，提高設(shè)備效率 ￥15
電除塵器進(jìn)口分風(fēng)不均會導(dǎo)致氣流分布不均勻，直接影響除塵效率，并可能引發(fā)一系列運(yùn)行問題，具體表現(xiàn)如下：
一、除塵效率下降
1、局部流速過高：
部分電場區(qū)域風(fēng)速過大，粉塵在電場中的停留時間縮短，荷電不充分，未被有效捕集即排出，導(dǎo)致出口粉塵濃度升高。
2、局部流速過低：
低風(fēng)速區(qū)域雖捕集效率高，但整體處理能力受限，且可能因粉塵堆積引發(fā)二次揚(yáng)塵。
二、極板/極線磨損或腐蝕加劇
1、高速氣流區(qū)：
粉塵對極板、極線的沖刷磨損加劇，縮短設(shè)備壽命。
2、低速氣流區(qū)：
濕氣或腐蝕性氣體滯留，可能引發(fā)極板腐蝕。
針對以上工藝布置可能產(chǎn)生的問題，對電除塵器進(jìn)行三維建模，分析問題產(chǎn)生的原因，并加以解決。
根據(jù)圖紙，對電除塵器（包含進(jìn)出氣管道，殼體，氣體分布板，電場極板等）進(jìn)行三維建模如下：
三維模型
注：in2與in3分別為兩列電除塵器的進(jìn)口監(jiān)測面。
計(jì)算參數(shù)及邊界
計(jì)算參數(shù)如下圖，進(jìn)口采用速度進(jìn)口，將煙氣量換算成進(jìn)口速度為19.4m/s，出口采用壓力出口（pressure-outlet），出口壓力設(shè)定為0Pa，氣體分布板采用多孔跳躍邊界（porous-jump），并根據(jù)實(shí)際開孔率計(jì)算系數(shù)，近壁面處采用無滑移邊界條件。
進(jìn)口煙氣參數(shù)
結(jié)果及分析
管道無導(dǎo)流
在管道無導(dǎo)流的情況下，電除塵器的模擬運(yùn)行情況如下：
展開 妙用Stl幾何輸出輸入功能建立膜結(jié)構(gòu)多場耦合模型
這種方法還可以用于充氣膜結(jié)構(gòu)找形、荷載分析，比如類似水立方的氣枕工程，也可以用在充氣帳篷、安全氣囊等分析
下面按照順序附圖。
妙用Stl幾何輸出輸入功能建立膜結(jié)構(gòu)多場耦合模型流程圖.rar
two stl body.rar
妙用Stl幾何輸出輸入功能建立膜結(jié)構(gòu)多場耦合模型
膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，找形分析是一個關(guān)鍵步驟，通過找形分析獲得膜結(jié)構(gòu)的初始形態(tài)，以此作為荷載分析、裁剪設(shè)計(jì)的依據(jù)。絕大多數(shù)膜結(jié)構(gòu)具有比較奇異復(fù)雜的造型，對其利用CFD方法進(jìn)行風(fēng)荷載分析，以及進(jìn)一步流固耦合分析，是目前新興熱點(diǎn)的研究方向。但如何通過找形后的結(jié)果重新建立膜結(jié)構(gòu)——流場的復(fù)雜模型是一個比較麻煩的工作，非常耗時費(fèi)力。已有的個別文獻(xiàn)多針對一些簡單的膜結(jié)構(gòu)建立耦合物理模型，建模工作相對簡單，可適用于科研研究，但對于復(fù)雜的工程實(shí)踐而言，操作性較差。
以往一般的做法往往通過專業(yè)的膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件獲得找形模型，根據(jù)找形結(jié)果，采用專業(yè)3DCAD軟件重新擬合膜曲面，眾所周知，網(wǎng)格模型逆向生成多義面，存在精度損失，網(wǎng)格面越復(fù)雜，精度損失越大。ADINA8.6增加了stl格式幾何文件的導(dǎo)入和輸出功能，極大方便了此類問題的處理。
過程總結(jié)如下：
1、
利用ADINA的膜單元（2D SOLID membrane選項(xiàng)）建立零狀態(tài)膜結(jié)構(gòu)模型，采用小彈性模量法、降溫法和支座提升法實(shí)現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)找形。膜結(jié)構(gòu)找形的操作在此不贅述，有興趣的朋友可以多查查各大專業(yè)論壇。我03年在鋼結(jié)構(gòu)論壇發(fā)了很多用ansys做膜結(jié)構(gòu)找形的帖子，可供參考。
2、
在ADINA后處理中將找形得到的網(wǎng)格直接輸出為stl格式幾何。
3、
大多數(shù)3Dcad程序均較難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)格面的三維曲面逆向生成，本帖子的方法是：直接將stl模型文件導(dǎo)入icem cfd，很傻瓜，icem自動實(shí)現(xiàn)了曲面的轉(zhuǎn)換，且非常光滑。依據(jù)流場尺度和膜結(jié)構(gòu)的關(guān)系，在icem中完成流場——膜結(jié)構(gòu)三維幾何模型的構(gòu)建，很簡單，一般只需要添加幾條線就可以了。
4、
直接利用icem完成耦合場模型網(wǎng)格劃分，導(dǎo)入adina。在adina中完成邊界和湍流參數(shù)即可計(jì)算。
這種方法由于找形曲面信息丟失、精度損失很少，在工程上具有相當(dāng)精度，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工程的流場模型構(gòu)建。
展開 純電動汽車車底風(fēng)噪聲傳遞的數(shù)值分析
摘要
本研究以電動汽車（BEV）底盤結(jié)構(gòu)中底盤風(fēng)噪聲的傳播機(jī)制為研究對象，利用耦合的氣動、振動和聲學(xué)分析方法進(jìn)行探索。通過建立模擬模型，并進(jìn)行計(jì)算流體動力學(xué)（CFD）和振動聲學(xué)分析，揭示了BEV底盤結(jié)構(gòu)中底盤風(fēng)噪聲的復(fù)雜傳播路徑和影響機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，在底盤結(jié)構(gòu)中，振動從不同的輸入位置傳播到車廂內(nèi)，形成了復(fù)雜的聲傳播路徑，并導(dǎo)致聲壓波動和聲輻射。特別是在電池和外部表面之間的有限空間中，振動和聲波的相互作用使得傳播路徑更加復(fù)雜。這些發(fā)現(xiàn)對于改善車輛的靜音性能、優(yōu)化車內(nèi)噪聲控制和提升駕駛體驗(yàn)具有重要意義。
簡介
該研究的結(jié)果有助于揭示底盤結(jié)構(gòu)中底盤風(fēng)噪聲產(chǎn)生與傳播的關(guān)鍵因素，為設(shè)計(jì)和優(yōu)化車輛結(jié)構(gòu)提供了理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。減少底盤風(fēng)噪聲的傳播對于提高車輛的整體靜音性能尤為重要，尤其是在電動汽車普及和自動駕駛技術(shù)發(fā)展的背景下。在智能駕駛系統(tǒng)越來越普遍的情況下，降低風(fēng)噪可以提升駕駛員的乘車舒適度和安全感。此外，隨著電動汽車市場的擴(kuò)大，低噪音的駕駛體驗(yàn)也是吸引消費(fèi)者的一個重要因素。因此，對底盤風(fēng)噪聲傳播機(jī)制的深入研究具有重要的工程應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)意義。
在本文中，我們描述了本研究中模擬模型的建立以及計(jì)算流體動力學(xué)（CFD）和振動聲學(xué)分析的方法。隨后，我們討論了CFD和振動聲學(xué)分析的結(jié)果。最后，給出了研究的結(jié)論。
數(shù)值方法
模型總覽
圖1展示了仿真中使用的BEV的底盤結(jié)構(gòu)。研究確定了兩個底盤風(fēng)噪聲導(dǎo)致的壓力漲落的輸入位置。其一是直接暴露在底盤風(fēng)噪聲下的車輛外表面，如保護(hù)板和懸掛裝置，其二是底盤風(fēng)噪聲下的地板板塊。圖1中顯示的底盤空間包括地板板塊下方的空間，包括電池盒外側(cè)與地板板塊或保護(hù)板之間的間隙、電機(jī)室內(nèi)的空間以及外表面到地面的空間。
展開 風(fēng)管風(fēng)量分配分析規(guī)范 ￥5
某重卡商用車空調(diào)系統(tǒng)吹面風(fēng)管風(fēng)量分配分析規(guī)范
奧運(yùn)場館風(fēng)環(huán)境分析與建筑云
下面將介紹幾個典型案例：
建筑云仿真系統(tǒng)
1.某綜合體育館內(nèi)部風(fēng)環(huán)境分析
綜合體育管一般具有空間較大，觀眾人員密集且一般集中在場館底部；空調(diào)負(fù)荷大，空氣流通容易出現(xiàn)死區(qū)；空氣流通及溫度分布受日照影響較大等特點(diǎn)。
某綜合體育館內(nèi)部模型
通過CFD技術(shù)對場館內(nèi)氣體流動情況進(jìn)行分析，分析不同位置的氣流及溫度分布情況，則可以的送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)，并進(jìn)行對比分析。同時可以校核各種送風(fēng)條件下，是否滿足某些比賽風(fēng)速要求。
2.某網(wǎng)球中心賽場風(fēng)環(huán)境分析
網(wǎng)球場館一般位于室外，且頂部會有較大開洞，受自然風(fēng)流動影響較大，頂部結(jié)構(gòu)對氣流分布有較大影響，頂部往往還會有打開、閉合或不同傾角等多種狀態(tài)。
通過CFD技術(shù)則可以對不同頂部開合狀態(tài)下氣體流動情況，風(fēng)壓分布情況等進(jìn)行分析。
同時還可以將周圍建筑物放進(jìn)來一起模擬氣流狀態(tài)。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，CFD技術(shù)越來越多的應(yīng)用到了奧運(yùn)場館的分析設(shè)計(jì)中，包括游泳館內(nèi)部環(huán)境分析、場館內(nèi)煙控及防火系統(tǒng)分析等等。南京天洑開發(fā)的建筑云仿真系統(tǒng)則憑借其豐富的功能、清晰的界面、簡單的操作及便捷的后處理等功能受到越來越多的設(shè)計(jì)者的青睞，為“綠色奧運(yùn)，科技奧運(yùn)”貢獻(xiàn)者自己的力量。
展開 
風(fēng)吹柱子流固耦合分析
流固耦合場穩(wěn)態(tài)分析實(shí)例（Fluent+Static Structural）；
網(wǎng)格工具Ansys Meshing，模擬平臺Workbench；
問題描述：
01 組合分析模塊
02 導(dǎo)入幾何模型
03 命名面
04 劃分流體網(wǎng)格
05 定義物理模型
06 定義材料
07 定義流域材料類型
08 定義邊界條件
09 求解方法，求解控制，監(jiān)控都按默認(rèn)設(shè)置
10 初始化
11 求解
12后處理
13 進(jìn)入結(jié)構(gòu)分析模塊，劃分網(wǎng)格
14 導(dǎo)入流體壓強(qiáng)
15 約束
16 定義對稱面
17 求解位移和等效應(yīng)力
18 筆者微信 leslie_wj 有意請聯(lián)系
shubaibegin.7z
展開 用于建筑風(fēng)分析PHOENICS的FLAIR模塊
對于Fluent的相關(guān)知識的理解，有助于Phoenics參數(shù)輸入，因?yàn)槎呔鶠镃FD分析工具，具有基本相同的內(nèi)核算法，操作流程。
Phoenics-Flair Model 的Object Type對象類型：
? Blockage ? Inlet ? Angled-In ? Fan ? Diffuser ? Jetfan ? Wind
? Wind-Profile ? Opening ? Angled-Out ? Fire ? Spray- Head ? Plate
? Thinplt ? Person ? People ? PCB ? Point_History ? Fine_Grid_VOL
? ressure_Relief? Null ? User_Defined ? Celltype ? Drag_Lift
? ransfer ? RAD_Surf ? Assembly ? Clipping_Plane
FLAIR: Obj→Object→New→New Object
FLAIR:Menu→Models→Comfort indeces→Settings
展開 鼓風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)有限元分析
陜西鼓風(fēng)機(jī)(集團(tuán))有限公司，是中國設(shè)計(jì)制造以透平機(jī)械為核心的大型成套裝備的集團(tuán) 企業(yè)。承擔(dān)著軸流壓縮機(jī)、能量回收透平裝置（TRT）、離心壓縮機(jī)、離心鼓風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī) 等五大類共 80 個系列近 2000 個品種規(guī)格的產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)。其中，主導(dǎo)產(chǎn)品軸流壓縮機(jī)和能 量回收透平裝置，均屬高效節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，在國內(nèi)市場上處于相對壟斷地位,。近年來主要 采用國外的商用軟件進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算與分析，并與西安交大、西安理工大學(xué)等院校合作進(jìn) 行物理模型實(shí)驗(yàn)、分析及方案優(yōu)化。由于商用軟件源代碼不開放，無法有效的進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化 和創(chuàng)新，如果能擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的開發(fā)軟件將會在國際同行業(yè)中處于領(lǐng)先地位。
2005 年 11 月鼓風(fēng)機(jī)廠提出進(jìn)行風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)三維有限元分析與優(yōu)化，我們采用并行有 限元程序自動生成系統(tǒng) PFEPG 生成了三維計(jì)算程序，分別于 2005 年 12 月和 2006 年 9 月進(jìn) 行了葉輪結(jié)構(gòu)及體型分析和優(yōu)化。該項(xiàng)成果可用于指導(dǎo)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)和制造。
葉輪機(jī)分析模型
葉片網(wǎng)格圖
總位移結(jié)果（單位：mm） 第一
主應(yīng)力云圖（單位：MPa） 第
三主應(yīng)力云圖（單位：MPa）
展開 某重卡商用車整車風(fēng)阻分析規(guī)范 ￥5
某重卡商用車整車風(fēng)阻分析規(guī)范
