基于插值与降维方法的输电塔线体系随机脉动风场有效模拟

作者：杨雄骏; 黄金山; 张建国; 雷鹰^*

来源：振动与冲击, 2021, 40(09): 77-83.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2021.09.011

• 脉动风场
• 输电塔线
• Hermite插值
• 谱表示
• 降维模拟

研究对输电塔线体系随机脉动风场进行高效数值模拟的方法。根据输电塔线体系结构特点和风场特性,对于输电塔,可只考虑顺风向与横风向的脉动风,并认为两个方向的风速相互独立,将其简化为两个独立一维风场。而对于输电线,考虑横风向与竖风向的脉动风,并认为两者存在相关性,进行二维多变量脉动风场模拟。为减少传统谐波叠加法中对功率谱矩阵Cholesky分解的计算量,采用Hermite插值进行目标函数拟合,通过快速傅里叶变换技术加快三角级数的叠加。此外,应用正交随机变量的谱表示法,将随机函数表示为两个基本随机变量的多项式的正交函数,与已有的相关方法相比,随机变量降维后所需生成的随机过程的代表性时程的数量可以更少。最后数值算例验证了所采用模拟方法的高效性。

• 单位
  土木工程学院