Membránszerkezet széldinamikai vizsgálata
A világ kortárs építészetében egyre nagyobb számmal jelennek meg ponyvaszerkezetek, hiszen ezek kis önsúlyuknak és mechanikai viselkedésüknek köszönhetően vékony, keresztmetszetileg optimális szerkezetek, amelyek kétszer görbült felületük miatt esztétikus megjelenéssel is rendelkeznek. Ilyen szerkezetek tervezése és méretezése azonban jelentős mérnöki feladatnak minősül, ugyanis kihívást jelenthet a nemlineáris viselkedés, nagy elmozdulások megjelenése és görbült alakok kezelése. A felsorolt problémák miatt a ponyvaszerkezeteket érő hatásokat legtöbbször kvázi-statikus állapotban vizsgálták, azonban ez nem minden esetben a megfelelő eljárás, például a szél dinamikai jelenségét kifejezetten időben lefutó (tranziens) állapotban kell elemezni.
Jelen dolgozat célja, hogy egy egyszerű geometriájú ponyvaszerkezet széldinamikai vizsgálatát numerikus úton elvégezze, kifejezetten a belebegés jelenségére koncentrálva. A vizsgálatban egy nyereg felületű (hypar alakú) ponyva fog megjelenni, ami eltérő eljárásokkal, egy numerikus szélcsatorna kísérletben (CFD – Computational Fluid Dynamics) lesz tanulmányozva (Yue Wu 2015). A kísérlet elején, a ponyvaszerkezet merevtestszerűen kerül elemzésre az áramlástani közegben, majd az egyes elem fellágyítása után, egy kapcsolt, tranziens modell segítségével, lesz a szél-szerkezet közti kölcsönhatás vizsgálva. A kapcsolt vizsgálatnak köszönhetően a szerkezet deformációja befolyásolja a levegő áramlását, ami így a szerkezet elmozdulására is visszahat, tehát egy kétirányú kapcsolás alakul ki. Ettől a vizsgálattól azt várjuk, hogy adott szélsebességhez és feszítés esetén megbízhatóan megmutassa a belebegés jelenségét, amikor a szerkezet körüli örvényleválások miatt, a szerkezet egyre nagyobb alakváltozást szenved (Changjiang Liu 2017).