SWAN模式中谱空间离散方案对台风浪模拟的影响研究

分别设计3种频率范围和8种方向间隔共24种谱空间离散方案,采用SWAN海浪模式对Winnie(1997)台风浪进行了数值模拟,并利用Topex/Poseidon卫星高度计观测的有效波高对各种方案的模拟结果进行对比分析,讨论了不同谱空间离散方案对台风浪模拟的影响。结果表明,频率范围相同的情况下,有效波高的模拟误差基本上随着方向间隔减小而减小,模拟结果对方向间隔分辨率比较敏感。方向间隔相同的情况下,SWAN模式默认频率范围(0.04～1.0Hz)模拟效果是所选择的3种频率范围中最差的,但不同频率范围模拟结果差别并不十分明显。方向间隔和频率范围存在相互匹配问题,当两者不匹配时会增大模拟误差。

基于全局动态应力解空间谱单元插值的关键时间点识别

针对结构动态响应优化中动态分析的复杂性与高耗时性问题,提出了基于全局动态应力解空间谱单元插值的关键点识别方法,找到结构动态响应下最危险的时刻。首先利用模态叠加法,获得结构的模态应力分布,并计算全局动态应力解空间,然后利用谱单元离散动态应力绝对极大值点曲线,采用Lagrange插值并调用区域细分全局优化求解器,找到全局动态应力的极大值与极小值,即关键时间点。将该方法应用到124杆平面桁架和均布力与集中力共同作用的结构关键时间点识别问题中,识别结果说明了该方法的可行性和有效性。