[发明专利]一种基于开方分解谱表示法的平稳脉动风场模拟方法

权利要求书

1.一种基于开方分解谱表示法的平稳脉动风场模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将平稳脉动风场进行离散化，确定所需模拟风过程的离散点个数N，此时随机风场的模拟转换为一维多变量(1D-NV)随机过程的模拟，其包含以下N个变量：v₁(t),v₂(t),…,v_N(t)；

(2)根据风场的离散结果，确定随机风场的功率谱矩阵：

其中，S_jj(ω)是N个自功率谱矩阵，j＝1,2,…,N；S_jk(ω)为互功率谱矩阵，j,k＝1,2,…,N,j≠k；所述功率谱矩阵进一步表示为：

Sjk(ω)=γjk(ω)Sjj(ω)Skk(ω)eiθjkw(ω)]]>

其中，_jk(ω)是相干函数矩阵；为体现行波效应项的相位角；

(3)通过对功率谱矩阵进行矩阵的开方分解，得到新的多维高斯功率谱矩阵：

S_VV(ω)＝H(ω)H^T(ω)

(4)随机生成在[0,2π]范围内均匀分布的N²个随机相位角j,k＝1,2,…,N；

(5)使用基于谱表示法的三角函数叠加方法，生成各个点的风过程时程：

其中，M是频率步数；ω_l＝lΔω为频率步长；Δω＝ω_u/M为频率增量；ω_u为截断频率。

2.根据权利要求1所述的平稳脉动风场模拟方法，其特征在于：步骤(5)中，所述频率步数M为2的整数次方。

3.根据权利要求1所述的平稳脉动风场模拟方法，其特征在于：步骤(5)中，所述截断频率ω_u取当高于该值后功率谱函数S(ω)的值为无穷小。