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基于CFD技术建筑结构表面风压风场模拟研究的开题报告
一、选题背景和意义
风是建筑结构力学设计中的一种重要载荷，表面风压是风与建筑物作用时产生的力量，因此了解建筑物表面风压风场分布是保证建筑物结构安全可靠的前提。CFD(ComputationalFluidDynamics)技术利用数值计算模拟风场在建筑物周围的流动情况，可以为建筑结构表面风压提供准确的模拟和分析。因此，本文主要基于CFD技术研究建筑结构表面风压风场模拟对风力设计具有重要意义。
二、研究内容和主要思路
2.1研究内容
1.研究建筑物表面风压分布规律和影响因素；
2.建立包括风场特性、建筑结构特性等的数值计算模型；
3.运用CFD技术模拟建筑物表面风压风场；
4.分析建筑物表面风压风场的结果，认识表面风压的影响机理。
2.2主要思路
1.收集建筑结构表面风压相关资料，对建筑物表面风压的影响因素进行梳理分析；
2.建立建筑结构的三维模型，进行计算区域的划分和网格划分；
3.构建风场流动模型，制定计算方案和参数，通过CFD程序对建筑物周围风场进行模拟计算；
4.得到数值模拟结果，进行数据分析与实验数据对比。
三、预期研究成果和创新点
3.1预期研究成果
1.建筑物表面风压分布规律和影响因素的探究；
2.建筑结构表面风压风场模拟的数值计算模型的建立；
3.基于CFD技术的建筑结构表面风压风场模拟结果分析；
4.对建筑结构表面风压的影响机理进行深入研究。
3.2创新点
1.应用CFD技术模拟建筑结构表面风压风场，并通过模拟计算得到具有实际意义的数据；
2.建立了包括风场特性、建筑结构特性等的数值计算模型；
3.在分析结果的基础上，对表面风压的影响机理进行探究。
四、可行性分析
本文研究基于CFD技术建筑结构表面风压风场模拟，目前该技术已广泛应用于空气流动和工程环流等领域，其数值模拟结果具有较高的准确性。同时建筑结构表面风压风场的模拟也已经得到相应研究的积累和成果，具有较高的可行性。
五、研究计划和进度安排
5.1研究计划
第一年：
1.熟悉建筑结构表面风压分布相关信息；
2.建立建筑结构的三维模型，进行计算区域的划分和网格的划分；
3.进行风场流动模型构建；
4.进行预处理，确定模拟计算参数、工况和边界条件；
5.使用CFD程序对建筑物周围风场进行模拟计算，进行第一阶段的实验研究。
第二年：
1.统计分析第一阶段的实验数据；
2.对模拟参数进行优化、计算精度进一步提升的初步研究；
3.优化后继续进行模拟计算，并进行数据分析与实验数据的对比；
4.撰写论文。
5.2进度安排
第1-3个月：文献调研和资料搜集；
第4-6个月：模型建立和计算方案制定；
第7-9个月：CFD程序模拟计算；
第10-12个月：数据分析、结果讨论和预备论文写作。
第13-18个月：数据优化，参数提升和优化后结果的分析；
第19-24个月：数据处理和结果的整理和分析；
第25-30个月：论文撰写和发表。