哈工大风工程课件.pptx
哈工大风工程课件
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目录
壹
风工程基础理论
贰
风工程实验技术
叁
风工程计算方法
肆
风工程案例分析
伍
风工程规范与标准
陆
风工程前沿研究
风工程基础理论
第一章
风荷载特性
风速的增加会导致风压的非线性增长，遵循伯努利原理，对建筑物产生影响。
风速与风压的关系
湍流强度是风荷载特性中的重要因素，它影响风对结构的动态响应和疲劳效应。
湍流强度的影响
风向的变化会影响建筑物表面的压力分布，进而影响整体结构的风荷载效应。
风向变化的影响
风工程基本原理
雷诺数与流体动力学
伯努利原理在风工程中的应用
伯努利原理解释了流体速度与压力之间的关系，是风工程中预测风压分布的基础。
雷诺数是描述流体流动状态的无量纲数，对风工程中模拟风对结构物影响至关重要。
湍流模型与风洞实验
湍流模型用于模拟风工程中的复杂风流，风洞实验则用于验证模型的准确性和结构的风载响应。
风与结构相互作用
风荷载是结构设计中的关键因素，通过风洞实验和数值模拟来预测风对建筑物的影响。
风荷载的计算
长期风作用可能导致结构疲劳，特别是对于桥梁和高耸建筑，需评估其疲劳寿命。
风致疲劳问题
分析结构在风荷载作用下的动态响应，如振动频率和振幅，确保结构安全和舒适性。
结构响应分析
01
02
03
风工程实验技术
第二章
实验设备介绍
哈工大拥有多种风洞，如低速风洞、高速风洞，用于模拟不同风速下的气流特性。
风洞实验设备
压力扫描阀用于测量模型表面的压力分布，是评估风荷载对结构影响的关键设备。
压力扫描阀
通过粒子图像测速系统（PIV），可以精确测量风工程模型周围的流场速度分布。
粒子图像测速系统
实验方法与步骤
在风洞中搭建模型，调整风速和角度，模拟实际风环境对结构的影响。
风洞实验设置
01
使用传感器收集风力作用下的数据，通过专业软件进行分析，评估结构安全性。
数据采集与分析
02
根据实验结果对模型进行修正，通过多次实验验证模型的准确性和可靠性。
模型修正与验证
03
数据分析与处理
介绍风工程实验中使用的各种传感器和数据采集设备，如风速计、压力传感器等。
数据采集技术
01
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03
04
阐述如何通过滤波、放大等信号处理技术提高风工程实验数据的准确性和可靠性。
信号处理方法
讲解在风工程实验数据分析中常用的统计方法，例如均值、方差、相关性分析等。
统计分析方法
介绍如何利用计算机模拟技术对风工程实验数据进行分析，包括CFD模拟和数值分析等。
计算机模拟技术
风工程计算方法
第三章
数值模拟技术
利用CFD软件模拟风流对建筑物的影响，预测风压分布和风速场。
计算流体动力学（CFD）
通过模拟大尺度涡流来研究风工程问题，适用于复杂地形和建筑群的风环境分析。
大涡模拟（LES）
对风工程中的湍流进行精确模拟，捕捉所有尺度的涡流，但计算量巨大。
直接数值模拟（DNS）
结合风洞实验数据和数值模拟技术，提高风工程计算的准确性和效率。
风洞实验与数值模拟结合
计算流体力学(CFD)
计算流体力学通过数值分析和算法模拟流体流动和热传递，广泛应用于风工程领域。
CFD的基本原理
01
ANSYSFluent和OpenFOAM等CFD软件能够模拟复杂风环境，为风工程设计提供精确数据支持。
CFD软件应用
02
利用CFD技术可以预测建筑物周围的风速分布，评估风对结构的影响，优化设计。
CFD在风工程中的作用
03