En el site del Institution of Structural Engineers (ISE) se publica el interesante paper “Comparación entre una simulación desacoplada unidireccional y bidireccional de interacción fluido-estructura en una estructura súper esbelta de gran altura”.
Este interesante análisis lleva la firma de los especialistas K. Wijesooriya, D. Mohotti, A. Amin y K. Chauhan y ofrece una evaluación del desempeño dinámico de una estructura súper alta. La técnica propuesta de interacción fluido-estructura (FSI) unidireccional proporciona respuestas estructurales similares a las experimentales.
El artículo presenta un análisis exhaustivo de una estructura súper alta, utilizando un enfoque numérico para medir su respuesta estructural bajo viento turbulento. El objetivo de este estudio es proponer una alternativa viable y eficiente en tiempo a los ensayos aeroelásticos experimentales de túneles de viento con modelos de múltiples grados de libertad (MDOF), que son comúnmente utilizados en la industria para estimar respuestas estructurales en obras de gran altura.
Se utilizó una novedosa técnica de simulación desacoplada unidireccional de interacción fluido-estructura (FSI) para medir la respuesta estructural, evaluándola frente a una técnica FSI bidireccional comercialmente disponible y validándola con un modelo experimental MDOF.
Los resultados muestran que el análisis FSI unidireccional desacoplado es capaz de estimar respuestas estructurales con una precisión numérica similar a las respuestas experimentales. Esta técnica logró los resultados en un total de 74 horas de cálculo, considerando la simulación CFD y el análisis estructural transitorio para dieciocho configuraciones estructurales diferentes.
En comparación, el análisis FSI bidireccional, que utiliza un código comercial, requirió 4.800 horas de cálculo para seis configuraciones.
Además, la técnica FSI unidireccional mostró buenas correlaciones con tendencias experimentales, como la resonancia inducida por vórtices. Por otro lado, la simulación FSI bidireccional fue menos precisa debido a limitaciones prácticas, como el tamaño de la malla, introducidas para obtener resultados en un tiempo razonable.
Finalmente, a través de la validación, se demuestra que la técnica propuesta de análisis FSI unidireccional desacoplada puede proporcionar resultados precisos a un costo computacional factible.
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