【摘要】：針對(duì)傳統(tǒng)Deodatis諧波合成法的模擬效率受Cholesky分解次數(shù)制約的問題,通過對(duì)互譜密度矩陣分解引入Hermite插值,推導(dǎo)了基于Hermite插值的簡(jiǎn)化風(fēng)場(chǎng)模擬方法,將傳統(tǒng)諧波合成法中的Cholesky分解次數(shù)由n×N次縮減為n×2k次(2kN),從而大幅度提升了傳統(tǒng)諧波合成法的計(jì)算效率。以某大跨度三塔懸索橋主梁風(fēng)場(chǎng)模擬為例,分別基于傳統(tǒng)Deodatis法、三次Lagrange插值法、Hermite插值法模擬了時(shí)長(zhǎng)為4096 s的脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程,三者在模擬耗時(shí)與模擬精度方面的對(duì)比表明:Hermite插值法與Lagrange插值法均能顯著提高傳統(tǒng)諧波合成法的模擬效率;Hermite插值法的模擬效率略低于三次Lagrange插值法,但其對(duì)H矩陣的模擬精度明顯高出一個(gè)層次,因而Hermite插值法在風(fēng)場(chǎng)模擬中表現(xiàn)更優(yōu)。采用基于Hermite插值的簡(jiǎn)化方法,模擬脈動(dòng)風(fēng)速的功率譜與相關(guān)函數(shù)均能與目標(biāo)值吻合較好,表明所模擬的脈動(dòng)風(fēng)速仍具有較高的保真度。在此基礎(chǔ)上,通過插值間距的優(yōu)化分析給出了插值間距的建議取值區(qū)間。
[Abstract]:Aiming at the problem that the simulation efficiency of traditional Deodatis harmonic synthesis method is restricted by the number of Cholesky decomposition, a simplified wind field simulation method based on Hermite interpolation is derived by introducing Hermite interpolation into the cross-spectral density matrix decomposition. The Cholesky decomposition times of traditional harmonic synthesis method are reduced from n 脳 N order to n 脳 2k order (2kN), thus the computational efficiency of traditional harmonic synthesis method is greatly improved. Taking the wind field simulation of the main girder of a long-span three-tower suspension bridge as an example, based on the traditional Deodatis method, the cubic Lagrange interpolation method and the Hermite interpolation method, the pulsating wind velocity time history of 4096 s is simulated, respectively. The comparison of the simulation time and accuracy shows that the Hermite interpolation method and the Lagrange interpolation method can improve the simulation efficiency of the traditional harmonic synthesis method. The simulation efficiency of Hermite interpolation method is slightly lower than that of cubic Lagrange interpolation method, but the simulation accuracy of H matrix is obviously higher than that of Hermite interpolation method, so Hermite interpolation method is better in wind field simulation. By using the simplified method based on Hermite interpolation, the power spectrum and the correlation function of the simulated pulsating wind speed are in good agreement with the target value, which indicates that the simulated pulsating wind speed still has a high fidelity. On this basis, the suggested interval of interpolation spacing is given through the optimization analysis of interpolation spacing.
【作者單位】： 東南大學(xué)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家973計(jì)劃青年科學(xué)家專題項(xiàng)目(2015CB060000) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51378111,51438002) 霍英東青年教師應(yīng)用研究項(xiàng)目(142007) 教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃項(xiàng)目(NCET-13-0128) 江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目(CE02-2-15)
【分類號(hào)】：TU312.1

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本文編號(hào)：2419457