[Volod'ka]

Добрый день!
Подскажите программы, использующиеся для моделирование аэродинамического воздействия. Я преподаю в Вузе, хочу дать студентам задание в рамках дипломного проекта. Желательно что-то с бесплатной лицензией или ограниченной учебной (но не обязательно). Также желательно, чтобы данная программа могла иметь не только учебное, но и в дальнейшем коммерческое применение.

Видел на форуме ссылки на Elmer-Fem (на днях скачаю, посмотрю), ANSYS (не желательно, очень громоздкий, на мой взгляд), CosmosFlow.

Что-то еще посоветуете?

[СергейД]

увы, сколько нибудь правдоподобные расчеты аэродинамики зданий получаются только
в "громоздких" ansys CFX, StarCD, FLUENT и phoenics. причем далеко не у всех пользователей....
практически не видел ничего убедительного в ином софте. Для внешней аэродинамики нужны ресурсы несравнимо мощнее, чем для внутренней и для эффективной работы
нужны специальные модели турбулентности (которые по средствам только "большим" программам)
программы на МКР и МКЭ не годятся для этих задач.
ТОлько Метод Конечных Объемов (требующий иных программистов)

уточню, на всякий случай. Двумерные расчеты осилят многие программы.
но это трудно назвать "расчетом здания"
я подразумевал трехмерку.

бесплатно можете взять Flowvision у ТЕСИС. (tesis/com)
Но я не видел у них ни единого расчета зданий. и из бесед с ними понял, что и пытаться не стоит.

есть VirtualWind. поищите в инете. я взял демку на месяц. надолго не дают.
НО это пока что только игрушка (модели нужно готовить в sketchup..., теория расчета нигде не описана вообще!).
Возможно Вам подойдет.

elmer не советую. не развивается. и аэродинамики в нем кажется нормальной нет.
OpenFOAM серьезный продукт=(ИМХО) единственный опенсорс,
сопоставимый по возможностям с коммерческими программами.
но хороших солверов бесплатных не бывает и модели турбулентности только простейшие.
в результате требует кластера для получения чего-либо реального для этого класса задач.

я в МГСУ преподаю ansys CFX ( у нас легальное) 4му курсу четыре года.
десять дипломников было по теме. Уже есть четыре аспиранта по ветровой аэродинамике.
защищен диссер. Делаются "промышленные" расчеты.
можно как-нибудь посотрудничать. пишите в личку.
+
С этими знаниями ребята могут устроиться много где.
а время потраченное на какую-то "редкую" программу будет потрачено впустую.
(на Вас могут обидеться...)

[Volod'ka]

СергейД, спасибо за подробный ответ.
Думаю, для 4-го курса пойдет пока и 2-х мерный вариант, по крайней мере, для некоторых так точно можно дать, им больше не под силу . Посоветуйте что-то попроще и покрасивее.

Что касается ANSYS, то обязательно обращусь на днях, надо пока подумать и правильно сформулировать запросы.

Опишите, если можно, кратко положение дел в ПО для аэродинамики. Например, для МДТТ уже четко определены методы (МКЭ) и программы-лидеры (ABAQUS, ANSYS, NASTRAN), практически ко всем можно дописывать свои модули и расширения. Возможно как научное, так и коммерческое применение. Можно сказать, рынок ПО сложился. Как у Вас? МКО не реализован в коммерческом продукте? Я знаю, у нас несколько диссертаций защищались по аэродинамике ветрогенераторов, там были самописные продукты, кажется, 2-мерные и реализованные методом конечных объемов.

[СергейД]

явные Лидеры CFD =ANSYS CFX И ANSYS FLUENT которые будут объединены хозяином.
3 призер starCD.
все они работают методом конечных объемов.

далее старые phoenics и новые cfdace+ и тд. многие из них МКЭ.
из бесплатных линуксовых
openFoam по возможностям особо не уступает лидерам. Сервис и удобство минимальны.

трудно ответить исчерпывающе.
правильно и попроще в вычислительной аэродинамике нельзя. (скадов здесь не бывает...)
Либо что-то похожее ценой больших трудов либо чушь.
Посоветовал бы сначала самому хорошо изучить, а уж потом давать студентам.
(самостоятельно у них вряд ли что получится).

да и тратить время на программы, в которых в принципе нельзя выполнять практические трехмерные расчеты стоит ли... Они не слишком и легче.

ПРоще всего VirtualWind. ТОлько они правильных давлений пока не гарантируют (только правильные линии тока)... и модель только из sketchup.

Напишите все же в личку. И объясните для чего вы решили заняться этим непростым (уверяю) делом. МКЭ и прочность на порядок проще.(уж поверьте знающему и их)

[Forrest_Gump]

у мну вопрос - на чем верифицировать результаты расчета аэродинамики? не возможна ли такая ситуация (как возможна она в МКЭ) - на простой модели все хорошо и правильно, а на сложной получаем чушь?

[СергейД]

все бывает и у меня не сразу все стало получаться.
говорю за себя и коллектив.
верифицировались и простые (с виду) задачи типа призмы, куба и цилиндра и сложные (но разве что большеразмерные) задачи (до 100 миллионов ячеек).
Включая Токио (эталон =натурные замеры в пещеходных зонах и аэротрубы) и здания комплекса Москва-Сити (аэротрубы).
Докладывалось перед серьезными людьми (включая Н.А.Попова и В.И. Травуша). Ведущая организация= НИИ Механики МГУ.
экспертизу проходим...
заказами загружены. В основном сейчас фасадные конструкции
("Зодиак", "Газойл-Сити", "Скайфорт")
а в чем вопрос?
если интерес не праздный= пишите в личку. Стесняюсь на форуме рекламировать...
вывешивать материалы (извиняюсь) некогда пока. Выслать конкретно- могу.
Будут конференции в МГСУ - приглашаю.

[Vovochka]

Сообщение от СергейД МКЭ и прочность на порядок проще.(уж поверьте знающему и их)

можете конструктивно пояснить как Вы оцениваете "сложность"?
а также что имелось в виду в Вашей следующей фразе:

Сообщение от СергейД программы на МКР и МКЭ не годятся для этих задач

я бы посоветовал топикстартеру все-таки обратить внимание на свободное ПО, т.к. заявленные цели не слишком ресурсоемки - учебный процесс. здесь уже звучал openfoam - вполне достойный представитель промышленного масштаба, однако необходимо худо-бедно уметь программировать на с++. elmer в смысле дружелюбности и кнопочкоюзания как-будто попроще. могу добавить также gerris, но и здесь с++ или похожий на него синтаксис. да и вообще cfd программулин разного калибра пруд пруди.

[aka raduntsev-nias]

Вчера общался с руководителем направления NX Siemens в России. На тему предоставления университетской версии программы в ВУЗ, где учусь. Оказалось, что можно, вроде как и бесплатно. Впридачу обещал ролики и обучение основам пользования расчетного модуля, ведь NX препроцессор для таких программ как Ansys, Abaqus, Nastran, Ls-Dyna/ Считаю, удобен тем, что необязывает пользователя к глубокому изучению программирования на APDL, Pyton и вполне пригоден для несовсем мудреных расчетов. Плюс создание модели и расчет в одной программе.
Если есть желание, можете связаться с ним, он более подробно объяснит, контакты могу скинуть в PM.
Только не знаю, доступен ли в NX расчет аэродинамики, точнее передадутся ли потом подготовленные данные в нужную расчетную.

[СергейД]

друзья! на каждый вопрос мне нужно писать страницу...
очень занят.
именно после того, как доказал (тем, кому нужно), что делаю правильно и в теме разбираюсь. И защитил...
Вы уж верьте мне на слово... или приезжайте на конференции. расскажу лично.
1. ну как "конструктивно" доказывать сложность???
простейшая задача, но нормально решенная это минимум час, а не секунда. Я взялся за аэродинамиику, поскольку мне уже мало что было интересно (и неизвестно) в МКЭ. Оттого и вправе сравнивать.
Остальное могут счесть за саморекламу.
2. МКР не позволяет описать детально области сложногй формы.МКЭ требует мельчайшего отслеживания пограничного слоя для сходимости и правдоподобных результатов (ansys flotran например). в иных задачах, это не так принципиально.
В результате ветер даже на кластере удавалось посчитать только двумерку. Трехмерок ветровых я не видел даже в рекламе. МКО достаточно гибок.
3. вуз строительный? openfoam для будущих проектантов или прорабов? это жестоко...
да и мелочь такая= участвую в бенчмарке по аэродинамике призмы 5к1. У меня за два дня счета на обычном ПК с 8ГБ в CFX получается примерно то же
самое, что у итальянцев самое, что за 16 дней счета на кластере в openfoam. Решатели другие. Модели турбулентности наиболее современные и подходящие (типа sst) реализуются не авторами (как Ф.Ментером CFX), а энтузиастами-аспирантами по ОПУБЛИКОВАННЫМ статьям того же Ментера. Скопировать даже у FLUENT не удалось... В результате в CFX мы укладываемся в разумные сроки и ресурсы. (два месяца оформленный расчет комплекса зданий),
а в другом софте вы просто не осилите сколько нибудь серьезную задачу.
а в CFX можно применить многое из того, что изучено в ansys прочностном. и что хорошо описано и на форуме в частности=
те же макросы.
4. vovochka, вы смотрите на проблему снаружи и издалека, а я изнутри. И лично попользовался (или вблизи понаблюдал) многим из того, что вы только перечисляете... если вы такой патриот открытого софта, то доказать вам хоть что-либо вообще не берусь.
5. Raduntzev! Наберите в гугле поочередно =ansys, abaqus, nastran, nx cae и сами поймете, что нужно изучать, чтобы иметь возможность посоветоваться с большим числом специалистов и чтобы легче было найти работу...
6. всем= вряд ли стоит заниматься тем, что надежно работает только у авторов. а тем более навязываать это другим (студентам)
7. я потратил время на flotraN, который не подходит для серьезных задач (и некому было предупредить так, как я сейчас всех предупреждаю).
Мне это время теперь очень жалко, но у меня хотя бы остались макросы, которые пригодились как основа для сеток CFX. И общие знания.
Просто когда каждая задача стала решаться примерно к 10-15 раз быстрее и без проблем пошла трехмерка и можно было уже зарабатывать этими расчетами (компенсируя труд и упущенные возможности заработать на простом) интереснее стало изучать.

Извините, нужно работать...

[Vlad®]

два месяца оформленный расчет комплекса зданий

Иногда чувствуешь себя Сократом и можешь, как и он сказать, что ни чего не знаешь ... скажите, а что написано в этом расчете? Кто использует результаты таких расчетов, конструкторы и специалисты по вентиляции?

И как я понял нужно в последнем издании книги "Вентиляции" Каменева и Тертечника в разделе про ветер заменить слова "природа ветра недостаточно изучена" на противоположные?

[СергейД]

мне выслать какой-либо отчет?
я ровно сейчас заканчиваю очередной...

там ровно то, что выдают конструктору после испытаний в трубе.
1)расчет нагрузок на фасадные конструкции ЖК зодиак=
(конструкторам для проектирования ф.к.)
2) расчетные нагрузки на силовые конструкции МФК Газойл-СИти (корпус 1 и корпус 2)
- понятно что. средняя и пульсационная для проектирования
3) анализ пешеходной комфортности около Газойл-Сити = для экспертизы
4) нагрузок на фасадные конструкции ЖК СкайФорт
для их проектирования
24 или 36 напрвлений ветра. Учет застройки и рельефа. Иногда- варианты (если поэтапное строительство)
.Здания можете посмотреть в интернете.
в подписании еще проект
там и нагрузки на каркас и на фасад и оценка резонансных явлений и комфортность на верхних этажах

расчетов вентиляции пока не заказывали. Для себя тесты всякие делались.
Проблем в таких расчетах все же намного меньше, чем во внешней аэродинамике.
справились бы при конкретно сформулированном задании.
а в чем собственно вопрос?

вот про "неизученность природы ветра" рассуждать некогда.
без контекста эта фраза выглядит забавно... а что вообще изучено? грунт? бетон?вода?

[Vovochka]

Сообщение от СергейД 1. ну как "конструктивно" доказывать сложность??? простейшая задача, но нормально решенная это минимум час, а не секунда. Я взялся за аэродинамиику, поскольку мне уже мало что было интересно (и неизвестно) в МКЭ. Оттого и вправе сравнивать.

похоже вы под сложностью понимали время (ресурсы в общем) решения. из вашего предыдущего поста:

Сообщение от СергейД И объясните для чего вы решили заняться этим непростым (уверяю) делом. МКЭ и прочность на порядок проще.(уж поверьте знающему и их)

вроде как следует о некотором различии в сложности освоения (?) самих методов, что не очень ясно.

Сообщение от СергейД 2. МКР не позволяет описать детально области сложногй формы.МКЭ требует мельчайшего отслеживания пограничного слоя для сходимости и правдоподобных результатов (ansys flotran например). в иных задачах, это не так принципиально.

понятно. МКР и МКЭ действительно не самые рациональные методы в этом случае, хотя принципиально они вполне применимы.

Сообщение от СергейД 3. вуз строительный? openfoam для будущих проектантов или прорабов? это жестоко...

позвольте свое ИМХО. жестоко не только openfoam, но и в принципе аэродинамика для строителей, т.к. их этому просто не учат. стоительная механика и та нормально усваивается лишь единицами. поэтому достоверность таких cfd расчетов весьма сомнительна. хотя могут быть и исключения! теоретически во всяком случае..

Сообщение от СергейД да и мелочь такая= участвую в бенчмарке по аэродинамике призмы 5к1. У меня за два дня счета на обычном ПК с 8ГБ в CFX получается примерно то же самое, что у итальянцев самое, что за 16 дней счета на кластере в openfoam. Решатели другие. Модели турбулентности наиболее современные и подходящие (типа sst) реализуются не авторами (как Ф.Ментером CFX), а энтузиастами-аспирантами по ОПУБЛИКОВАННЫМ статьям того же Ментера.

Сообщение от СергейД 6. всем= вряд ли стоит заниматься тем, что надежно работает только у авторов. а тем более навязываать это другим (студентам)

сравнения openfoam и cfx делали не где-нибудь, а в ЦАГИ, вероятно вы в курсе, но файл таки прилеплю.
Совершенно не согласен с заявлением о невозможности реализации в данном случае какой-то модели людьми, не имеющими отношения в автору этой самой модели. быть может я не вижу очевидных причин, которые запрещают это сделать? поясните...

Сообщение от СергейД vovochka, вы смотрите на проблему снаружи и издалека, а я изнутри. И лично попользовался (или вблизи понаблюдал) многим из того, что вы только перечисляете... если вы такой патриот открытого софта, то доказать вам хоть что-либо вообще не берусь.

да что вы, я нисколько не противник и коммерческого, только в случае, если нет конкурентоспособного открытого аналога.

Сообщение от СергейД мне выслать какой-либо отчет? я ровно сейчас заканчиваю очередной...

а может прямо на dwg.ru ?

[СергейД]

не вполне понимаю, что и кому вы хотите доказать.
отчеты вывешивать не вправе.
доклад вывешу после сдачи отчета.

[Vovochka]

Сообщение от СергейД не вполне понимаю, что и кому вы хотите доказать.

ничего. только мнение, не больше.

[Vlad®]

мне выслать какой-либо отчет?

Это, действительно не вправе, но может один-два характерных листа?
Я все сказанное в качестве резюме, правильно ли я понял:
-Ветровые нагрузки на здание по румбам и с градацией по высоте с учетом пульсации ветра;
-Скорости и направления ветра в приземном слое;

Первое - для расчета конструкций здания (силовых как вы их называете), а так же навесных элементов фасадов.
Второе - для генпланистов, дорожников. Если где сбить скорость - деревья высадить как барьер или иную конструкцию применить, но тогда нужно вам на проверку отдавать после выполения таких мероприятий.

А возможно специалисты по вентиляции то же берут информацию с этих расчетов, ведь статическое давление по высоте то же меняется и проблем с этим очень много, я уж не знаю меньше или больше чем во внешней аэродинамике.

[СергейД]

Vlad!
да. примерно так.
24 или 36 направлений. Эпюры по высоте и картинки. Текстовые файлы с подробными узловыми результатами.
Файлы 3d, когда картинку можно увеличивать и поворачивать.
+ данные по нагрузках (средняя и пульсационная) выдаются (если есть такая просьба) в программу заказчика (лиру скад или микрофе)
по пешеходной комфортности выдаются времена превышения неких скоростей за год.
(6 12 20 м/с). Эти требования указаны в московских нормах. и рекомендуются ветрозащитные мероприятия.
Расчеты эффекта зеленых массивов проводились. подобраны по натурным данным "проницаемоcти"

специалистами по вентиляции наши расчеты тоже могут использоваться. Задача совместного расчета с учетом теплопередачи, открытых окон и солнечной радиации и тп. до договора не дошла. Но методика была отработана.
Уточните (в личке), что конкретно интересует= вышлю
Расчеты комфорта помещений выполняются. есть тесты.
В общем реклама получается...
пишите лучше в личку.
вывешу доклад по завершении отчета.

[Vlad®]

А данные исходные это из СНиПа "Климатология" или в РосКомГидроМет выборку за последние лет 10, ведь одно дело - это в Москве ветерок или на Байкале Сарма, названый по поселку, в котором крыши на тросах привязывают?

[SergeyMetallist]

СергейД,у меня к вам несколько вопросов филосовско-прикладного характера:
1. Вот Вы пишите 2 месяца на отчет. А если за 2 дня (а может за 2 часа?) посчитать ветровую нагрузку приближенно по сНиП, большая разница получится и в какую сторону?
Я к тому, что подавляющее большинство инженеров-проектировщиков в России (99,9%) считают именно так. Вот и интересно насколько и в какую сторону мы ошибаемся.
2. Те расчеты, которые Вы выполняете, конечно впечатляют! Надеюсь когда нибудь данное направление получит хоть сколько-нибудь массовое применение в строительстве. Однако для этого надо существенно упростить подобные расчеты так, чтобы они были доступны рядовому инженеру. Наиболее перспективным в этом плане видится либо внедрение методики в какой либо существующий расчетный строительный комплекс (например Микрофе или Лира), либо написание собственной инженерной программы по сбору ветровых нагрузок с дальнейшем внедрением в массы. Не собираетесь ли занятся чем то подобным? В любом случае сама реализация методики должна проста и доступна обычному пользователю, типа ввод геометрии, задание средней и максимальной скорости и направления ветра и.т.п., потом "кнопочка" расчет, и, как результат выдача готовых наиболее неблагоприятных ветровых нагрузок (а моделированием таких вещей, как движущиеся сетки, "трение" ветра о землю, законы обтекания различных поверхностей, разбивка сеток, расчет по n направлениям и т.д. и т.п. занималась бы сама программа с минимальным участием пользователя). Ну в общем примерно так, как это реализовано в Лире с нелинейным жб, или в Микрофе с нелинейным грунтом. Тоже ведь не простые проблемы, и пока все это решалось на уровне Ansys и Abaqus, никто особо туда и не лез. Сейчас же это вполне обыденный расчет. Ставишь пару нужных "галочек" и готово. Хотелось бы подобное и по ветру увидеть.

Сообщение от Volod'ka Подскажите программы, использующиеся для моделирование аэродинамического воздействия. Я преподаю в Вузе, хочу дать студентам задание в рамках дипломного проекта.

А что, Ваши студенты уже освоили расчеты на динамику ветра по Лире или СКАДу?

[Volod'ka]

Сообщение от bahil А что, Ваши студенты уже освоили расчеты на динамику ветра по Лире или СКАДу?

Я работаю на кафедре аэрогидромеханики, вуз не строительный, поэтому давать студентам Лиру считаю ненужным. Хотелось бы научить их в какой-то мере пользоваться универсальным и "научным" (если так можно назвать) программным комплексом.

[Арсентьев Евгений]

СергейД!

VirtualWind закрылись и теперь нельзя скачать эту программу.

Для дипломного проекта необходимо выполнить расчет на ветер в чем-нибудь, посерьезнее SCAD/Lira

Можно Вас попросить прислать ее на epgs@list.ru

Заранее спасибо!

[СергейД]

ну как я ее пришлю? демка была временная. Уже кончилась.
Разве что написать снова, предложить сотрудничество...только зачем оно им?

планы создания базы данных с результатами для типовых форм зданий
( расчеты свои и чужие + нормы, увы зарубежные+хорошо описанные эксперименты)
существуют. Но это дело тяжелое и долгое. Без заказа (заказчика) много не сделаешь.
Сегодня, кстати, обсуждал эту тему с известным всем нам специалистом.

Одной фразой не скажешь, но попробую.
ОПыт сравнительных расчетов показывает обычно, что для большинства вариантов
(напрвлений ветра) ветер нормами завышается, но практиками
не рассматриваются очень опасные варианты, где нагрузки выше сниповских.

Скажем сечение "газойл-Сити корпус 1" близкj к прямоугольнику. Практиками рассатривались
два фронтальных напрfвления, а максимум "обнаружился" при диагональном ветре
но для меня (окончившего, признаюсь, МАИ) в этом не было ничего удивительного. (эффект крыла).

+усиление ветра между зданиями обычно не учитывается.

Не учитывается рельеф и особенно интерференция зданий, увеличивающая пульсации порой вдвое.
Да и наши нормы заметно ниже зарубежных, даже украинских... Особенно для высоток.

Сейчас нам заказывают расчеты сложных фасадов, где не только снип, но аэротруба не могут дать надежной информации.

Володя! жду вопросы.
+
Если кто сомневается в своих нагрузках= присылайте инфу (сечение, модель лиры-скад, фото, застройку и тп)
считать бесплатно (сразу на всякий случай говорю) не буду,
но совет (про "спокойность сна") завсегда дам.