基于小波分析的風(fēng)場模擬及大型儲罐風(fēng)致屈曲初步研究.pdf

1、風(fēng)災(zāi)是自然災(zāi)害中發(fā)生最頻繁的一種，給人類造成了巨大的損失。近半個世紀(jì)以來，在結(jié)構(gòu)工程師和空氣動力學(xué)家的井同努力下，發(fā)展了專門研究結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動的結(jié)構(gòu)風(fēng)工程學(xué)。時域分析法是對結(jié)構(gòu)進行風(fēng)致振動分析的主要方法之一，而該法進行的前提是要有一系列的風(fēng)速(或風(fēng)壓)時程樣本，因此研究模擬風(fēng)場的時域模型就成了該領(lǐng)域的重要內(nèi)容。 本文首先研究了在隨機過程中占有重要地位的功率譜，根據(jù)其物理含義推導(dǎo)了單、雙邊功率譜的關(guān)系，并進而對Wiener-Khin

2、tchine公式的變換形式做了相應(yīng)的修正。 為將小波分析方法應(yīng)用于風(fēng)場模擬，本文對AR模型進行了較系統(tǒng)的研究，以期可以借鑒其中的相關(guān)思路。AR模型可分為標(biāo)量過程的AR模型和向量過程的AR模型。標(biāo)量過程的AR模型生成空間相關(guān)性風(fēng)場時并沒有考慮時滯的影響，相對而言，向量過程的AR模型模擬風(fēng)場時的理論要更完善一些，此結(jié)論在數(shù)值實驗中也得到了證明，但其運算時間也相應(yīng)增多。 基于小波函數(shù)消失矩的概念可以建立脈動風(fēng)速時程模擬的小波分

3、析模型。本文導(dǎo)出了小波分析模型模擬脈動風(fēng)速時程的快速算法，并推導(dǎo)了含有時間信息的自相關(guān)函數(shù)估計和功率譜密度函數(shù)估計的表達式。一點處脈動風(fēng)速時程模擬樣本的驗證結(jié)果初步表明，小波分析模型可用于脈動風(fēng)速時程的模擬且具有高精確性。小波分析模型模擬風(fēng)場時可參考標(biāo)量過程的AR模型模擬風(fēng)場的思路進行，此時對于表征空間相關(guān)性的矩陣的計算可以利用改進的數(shù)值積分法以提高計算效率。從小波分析模型模擬風(fēng)場所到的樣本來看，其精度要比標(biāo)量過程AR模型的高。同時模擬