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基于Vega的建筑火场与结构火灾反应同步模拟

许镇, 任爱珠

许镇, 任爱珠. 基于Vega的建筑火场与结构火灾反应同步模拟[J]. 土木建筑工程信息技术, 2009, 1(1): 63-66,71.
引用本文: 许镇, 任爱珠. 基于Vega的建筑火场与结构火灾反应同步模拟[J]. 土木建筑工程信息技术, 2009, 1(1): 63-66,71.
Xu Zhen, Ren Aizhu. A Synchronous Simulation of the Building Fire Development and Structural Response Due to Fire Based on Vega[J]. Journal of Information Technologyin Civil Engineering and Architecture, 2009, 1(1): 63-66,71.
Citation: Xu Zhen, Ren Aizhu. A Synchronous Simulation of the Building Fire Development and Structural Response Due to Fire Based on Vega[J]. Journal of Information Technologyin Civil Engineering and Architecture, 2009, 1(1): 63-66,71.

基于Vega的建筑火场与结构火灾反应同步模拟

详细信息
    作者简介:

    许镇(1986 -), 男, 博士生, 从事建筑防火与计算机仿真研究, E-mail:martin31567@Email.com

  • 中图分类号: TP391.9

A Synchronous Simulation of the Building Fire Development and Structural Response Due to Fire Based on Vega

  • 摘要: 建筑火场模拟方面的软件和结构火灾反应模拟方面的软件均可在各自领域实现很好的模拟, 但是在建筑火场和结构火灾反应同步模拟上开发尚不到位。基于Ve g a的建筑火场与结构火灾反应同步模拟在本文开发的虚拟现实系统中得到实现。该系统是基于火场模拟软件F DS和有限元软件的后处理虚拟现实平台, 一方面这两种软件的结果保证了模拟的科学性, 另一方面这两种软件的结果又可以同步的在虚拟现实平台上得以展示。同步模拟的相关控制技术将被介绍, 一个同步模拟的例子也将被展示。该系统提供了建筑火场与结构火灾反应之间的直观联系, 相关技术可用作考虑结构危险程度的建筑火场逃生、扑救等虚拟训练。
    Abstract: The software on simulation of building fire and the software on simulation of structural response due to fire both have good performance in their respective fields, but they are not good at the synchronous simulation between building fire and structural response due to fire. In this paper, the synchronous simulation above is made in the virtual reality system based on Vega. This system is a post-processing platform based on a fire simulation software FDS and a FEM software MSC. MARC. FDS and MARC provide scientific results for synchronous simulation, while this virtual reality system shows these results in a visual and lifelike way. This system reveals the link between building fire and structural fire response. In virtual training, this system can help people judge the structural safety by the situation of building fire.
  • 图  1   系统使用界面

    图  2   系统实现整体流程图

    图  3   烟雾蔓延控制方法流程

    图  4   结构变形控制方法实现的结构变形情况

    图  5   在Vega中空间同步漫游实现流程图

    图  6   结构变形和火场情况(1min时)

    注:刚刚起火, 建筑场景只有少量烟雾从起火房间的窗口(建筑右侧墙体)冒出。结构升温不明显, 尚未发生因升温引起的变形。

    图  7   结构变形和火场情况(8min时)

    注:火势进一步发展, 烟雾明显增多, 在相邻房间窗口有大量烟雾流出。在受火房间内的梁柱已经发生了一定变形, 部分节点红色比较凸显, 说明变形较大。

    图  8   结构变形和火场情况(15min时)

    注:受火房间的火势已经完全发展起来, 有向相邻房间蔓延之势, 受火房间左右两侧已经明显看到窜出的火苗, 烟雾已经蔓延到整个建筑, 每个窗口都有烟雾冒出。结构受热变形明显, 受火房间的部分梁整体变为红色, 说明变形严重, 部分柱侧向变形较大, 结构面临坍塌的危险。

    图  9   受火房间室内的结构变形和火情(10min)

  • [1] 蒋玲, 刘筱璐, 王瑛琪.火灾计算机模拟技术发展现状浅析[J].消防科学与技术, 2009, (03) http://www.cqvip.com/QK/82100X/201501/664748121.html
    [2] 王静秋, 钱志峰.基于粒子系统的焰火模拟研究[J].南京航空航天大学学报, 2001, (02) http://d.wanfangdata.com.cn/Thesis/Y1115096
    [3] 陈驰, 任爱珠, 张新.基于虚拟现实的建筑火灾模拟系统[J]自然灾害学报, 2007, (01) http://bianke.cnki.net/OnlineView/Index/5952
    [4]

    MultiGen-Paradigm Inc. Creating Models for Simulations (version3. 0. 1) [Z]. U. S. A: MulniGen-Paradigm, Inc, 2004

    [5]

    Vega Programmer's Guide Version 3.7 [M]. MultiGen-Paridigm, Inc, 2001

图(9)
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出版历程
  • 发布日期:  2009-08-31
  • 刊出日期:  2009-08-31

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