Rakenteiden käyttäytyminen tulipalossa CFD-FEM mallinnuksella

Laskennalliseen virtausmekaniikkaan perustuvat palomallit mahdollistavat luonnollisen, ajan ja paikan suhteen vaihtelevan lämpörasituksen ennustamisen. Tällaista ennustetta voidaan käyttää lähtökohtana palo-rakenneanalyyseissä, joissa pyritään ennustamaan rakenteiden terminen ja mekaaninen vaste tulipalossa. Kyseessä on mallinnusketju, joka voidaan jakaa neljään osatehtävään: tulipalon dynamiikka, materiaalien terminen vaste, materiaalien heikentyminen ja vaurioituminen, ja rakenteiden mekaaninen vaste. Jokaiselle osatehtävälle on olemassa laskennalliset mallit ja ohjelmistotyökalut, mutta tällä hetkellä mikään yksittäinen ohjelmisto ei kykene käsittelemään koko ketjua. Esittelemme uuden ohjelmistotyökalun, joka mahdollistaa palosimulaatioiden kytkemisen elementtimenetelmään perustuvaan rakenneanalyysiin. Kytkentä perustuu lämpöaltistustiedon siirtämiseen ohjelmien välillä. Paloympäristön mallinnus toteutetaan Fire Dynamics Simulator -ohjelmalla, jolla myös ennustetaan tarkasteltavien rakenteiden lämpöaltistus. Terminen ja mekaaninen vaste ratkaistaan tämän jälkeen erillisessä ABAQUS-analyysissä