利用HHT方法对非平稳风力的时频分析

非平稳信号的分析方法是信号分析领域中的一个重要问题。以风洞试验获得的非平稳风压信号和升力系数信号为研究对象,采用HHT方法对信号进行时频分析。HHT(Hilbert-Huang transform)方法可以获得有意义的瞬时频率,从而给出频率随时间变化的精确表达;信号最终被表示为时频平面上的能量分布,成为Hilbert谱;该方法适用于分析生活中普遍存在的大量频率随时间变化的非线性、非平稳信号,可将复杂的信号直接分离成从高频到低频的若干阶固有模态函数。分析结果虽然没有表现出明显的频谱分布特性,但与以往HHT分析结果提取的固有模态函数不同,如果对该试验获得的非平稳信号提取的固有模态是低频部分的残余信号,忽略其他高频信号,则风压时程和升力系数时程的残余信号曲线就可以分别回归为一个线性函数和一个正弦函数。这也说明,该非平稳信号的主成分仍然是由平稳信号组成的,可以用分析平稳信号的方法进行时程分析。

雷暴冲击风模拟及其荷载的风洞试验研究

为了研究在突变气流作用下结构的空气动力特性,介绍了利用主动控制风洞模拟突变气流的试验研究。首先通过该风洞模拟出了雷暴冲击风阵风剖面;然后,采用"阶跃流法"模拟了风速突变的时程;最后将高层结构模型置于该突变气流中,观测在特殊气流中结构表面风压以及结构空气动力学参数的变化特征。试验结果表明,利用主动控制风洞模拟出的雷暴冲击风阵风剖面同理论的相似性达到90%以上,突变气流会使高层结构整体产生较大的非定常升力,并且在结构表面产生较大的非定常风压。