谱表达方法的频率取点优选

首先阐述了结构响应标准差谱的基本概念。以结构位移、速度和加速度稳态响应标准差谱误差最小为准则,阐明了对谱表达方法谐波分量频率进行优选的基本思想。在此基础上,提出了确定性频率和频率随机化两类频率优选方法。以Clough-Penzien谱为例,进行了数值实例分析。研究表明,当结构基本周期在0~3 s之间时,随机激励选取7个谐波分量即可,而对于基本周期在0~6 s的结构,随机激励含有50个谐波分量已经足够。这与经典谱表达方法中采用均匀频率取点时通常需要500~600个谐波分量相比,极大地降低了随机变量个数,有效地提高计算分析效率。

二维空间脉动风场波数-频率联合功率谱表达的FFT模拟

针对二维空间纵向脉动风场模拟问题,采用多维随机场理论,基于Davenport脉动风速谱和相干函数模型,导出了二维空间均匀脉动风场的波数-频率联合功率谱。通过谐波叠加直接获得二维空间均匀脉动风场,避免了经典谱表达方法在脉动风场模拟时的空间离散和互功率谱矩阵的Cholesky分解或本征正交分解(POD)。为了进一步提高风场模拟的效率,在数值程序中引入了快速Fourier变换(FFT)技术。最后,对风力机桨叶所在平面进行了二维空间脉动风场模拟,验证了该方法的准确性和高效性。