互功率谱矩阵法在电离层离子速度和地面Pc3—5相关分析中的应用

本文介绍利用互功率谱矩阵的本征元素,对电离层 F 层离子速度和地面 P_(C3-5)型磁脉动信号进行相关分析。借助于与传播介质物理属性相对应的附加假设,可以检测出互不相关的激发源数目。在确定只有一个信号激发源存在时,通过在谱矩阵第一本征矢量方向上的投影,可以确定出与接收机相应的源的性质及传播介质的特性,并对电离层——地面参数进行相关分析。

超高层建筑层风力空间相关性数学模型——综合分析法

以某一高492m、具有特殊体型的超高层建筑为工程背景,探讨一种建立超高层建筑层风力空间相关性数学模型的新方法。首先,在同济大学TJ-2边界层风洞中对该超高层建筑进行刚性模型分组同步测压风洞试验,得到各测点层的风力系数时程,并对各层风力系数的频谱特性进行分析,获得各类层风力系数功率谱沿高度变化的特点;接着,对顺风向、横风向和扭转风向的层风力系数的空间相关性进行详细的分析,根据它们的特点提出一种建立超高层建筑层风力空间相关性数学模型的新方法并给出拟合公式;最后,根据试验得到的层风荷载功率谱和拟合的空间相干函数公式便可构造风荷载互功率谱矩阵。由互功率谱矩阵和前三阶模态便可得到前三阶广义力功率谱,通过与刚性模型同步测压风洞试验直接获得的结果比较表明:建立空间相关性数学模型的新方法是有效的,给出的拟合公式是可行的。

大跨度桥梁各态历经脉动风场的数值模拟分析

基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)的谱表示法,结合大跨度桥梁脉动风场的特点,推导出一种以互谱密度矩阵为POD对象的脉动风场模拟简化公式.采用以能量评判为准则的误差精确公式,对特征值合理截断阶数进行估计.引入双索引频率,实现了模拟样本的各态历经性.采用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)对算法加速,给出了简化模拟公式在FFT算法下的具体表达式,便于程序编制.利用该法模拟了一座大跨度铁路连续刚构桥的主梁脉动风场,所得样本自功率谱和互功率谱均与目标谱吻合良好,验证了该方法的有效性和正确性.对算法的合成速度进行了分析,指出控制算法速度的关键在于矩阵的正交分解.