收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

非平稳非高斯风荷载的数值模拟

吴春鹏  
【摘要】:随着计算机计算能力、云计算及并行计算技术的发展,使得基于蒙特卡洛模拟技术在解决随机过程问题是越来越方便。自然界中大多数的随机现象具有非平稳、非高斯特性,系统受到的外激励也具有该特性,而且其特性也非常复杂。将风荷载假定为平稳高斯随机过程作用在结构上进行分析、计算会得到错误的结果,因此有必要对此进行修正。既然现代系统的分析、设计及优化基本上依赖于计算机的模拟,因此,对具有非平稳非高斯特性的随机过程进行数值模拟显得十分必要。本文的主要研究内容如下:第一、为了能够有效模拟基于TAR模型的非平稳非高斯风荷载,根据进化谱理论,要实现非平稳随机过程的数值模拟,需要建立一个有效的非均匀调制函数对平稳随机过程的功率谱进行调制获得进化谱。首先,本文根据已有非均匀调制函数的建立方法得到三种非均匀调制函数,为有效地实现非平稳脉动风速的模拟提供了首要条件;随后,通过对线性滤波法中的AR模型进一步考虑时变特征,建立了适用于非平稳随机过程模拟的TAR时变模型;然后,建立基于TAR模型的非平稳高斯随机过程与基于TAR模型的非平稳非高斯随机过程相互转换的非线性平移关系,以及非线性平移前后高斯与非高斯随机过程的功率谱或相关函数的转换关系。从而可以将非平稳非高斯风荷载的数值模拟转化成对非平稳高斯随机过程的数值模拟。最后,本文将具有目标非平稳、非高斯特征的脉动风速模拟作为数值算例,验证了基于TAR模型的非平稳非高斯风荷载数值模拟方法的有效性。第二、为了有效地模拟基于谱表示法的非平稳非高斯风荷载,本文提出了基于目标时变功率谱和目标非高斯概率密度函数,通过建立非高斯与高斯随机过程之间相互转换的非线性平移关系,以及非线性平移前后高斯与非高斯随机过程的功率谱或相关函数的转换关系,将非平稳非高斯随机过程转化为非平稳高斯随机过程的模拟。而非平稳高斯随机过程可通过谱表示进行有效的模拟。为了验证该方法的有效性,文中进行了具有目标非平稳非高斯特征的脉动风速模拟。模拟结果表明模拟的随机样本不仅具有目标时变功率的非平稳特征而且还具有目标概率密度函数的非高斯特征,说明了该非平稳非高斯风荷载模拟方法的有效性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 高志勇;在非高斯弱相关噪声中弱信号的最佳检测[J];国防科技大学学报;1988年01期
2 何军;寇新建;;非高斯结构首次超越分析的概率模型[J];计算力学学报;2007年01期
3 叶江水;王仲刚;陈友良;黄高琼;;基于前四阶矩的非高斯响应概率密度函数逼近方法研究[J];后勤工程学院学报;2010年01期
4 孙芳锦;张爱社;;基于神经网络的大跨度屋盖非高斯风压场模拟方法[J];郑州大学学报(工学版);2011年04期
5 史建鑫;吕令毅;;棱柱形高层建筑幕墙在非高斯脉动风作用下的响应[J];工程建设与设计;2012年05期
6 韩宁;顾明;;方形高层建筑风压脉动非高斯特性分析[J];同济大学学报(自然科学版);2012年07期
7 程红伟;陶俊勇;陈循;蒋瑜;;偏斜非高斯随机振动信号幅值概率密度函数研究[J];振动与冲击;2014年12期
8 孙瑛;武岳;林志兴;沈世钊;;大跨屋盖结构风压脉动的非高斯特性[J];土木工程学报;2007年04期
9 蒋培;温熙森;陈循;张春华;;非高斯随机应力载荷频域疲劳寿命估计方法[J];机械工程学报;2006年02期
10 李璟;韩大建;;大跨屋盖结构非高斯风场的快速模拟算法研究[J];计算力学学报;2010年02期
11 全涌;顾明;陈斌;田村幸雄;;非高斯风压的极值计算方法[J];力学学报;2010年03期
12 李晓花;李亚安;尚进;代明清;;非高斯背景条件下水声信号粒子滤波性能分析[J];火力与指挥控制;2014年04期
13 王飞;全涌;顾明;;基于广义极值理论的非高斯风压极值计算方法[J];工程力学;2013年02期
14 李璟;韩大建;;大跨度屋盖结构非高斯风压场的一种模拟方法[J];工程力学;2009年05期
15 王平波;蔡志明;;非高斯AR序列参数的最大似然估计[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2009年03期
16 李进晓;楼文娟;;某双塔楼表面风压的非高斯特性研究[J];低温建筑技术;2010年05期
17 王得志;蒋瑜;陈循;毛朝;;基于MSC的非高斯随机振动疲劳仿真研究[J];武汉理工大学学报;2010年09期
18 柯世堂;赵林;邵亚会;葛耀君;;Wavelet_Huang和Hilbert_Huang方法用于非高斯风压信号分析的比较研究[J];土木工程学报;2011年06期
19 范文涛;姜同敏;刁晓栩;;基于电动振动台的非高斯随机振动控制技术的研究和实现[J];装备环境工程;2008年02期
20 李璟;韩大建;;屋盖结构非高斯风压场两步快速模拟法研究[J];建筑结构学报;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 王平波;蔡志明;;有色非高斯数据的混合高斯自回归模型建模研究[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年
2 蔡志明;冯德军;;混响窄带非高斯模型参数估计[A];中国声学学会2001年青年学术会议[CYCA'01]论文集[C];2001年
3 陈贵清;王志斌;;一种改进了的非高斯矩法在管道受随机激励下的流固耦合振动分析中的应用[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
4 全涌;顾明;陈斌;;一种非高斯风压系数极值计算方法[A];第十四届全国结构风工程学术会议论文集(下册)[C];2009年
5 冯德军;蔡志明;王雪松;;一种窄带非高斯建模方法[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
6 蒋瑜;陈循;陶俊勇;;非高斯随机振动试验控制技术研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
7 张生光;王文中;赵自强;孔凌嘉;;非高斯粗糙表面对弹塑性接触性能的影响[A];第十一届全国摩擦学大会论文集[C];2013年
8 柯世堂;赵林;张军锋;葛耀君;;冷却塔表面脉动风压的非高斯特性及风压极值[A];第十四届全国结构风工程学术会议论文集(上册)[C];2009年
9 叶继红;侯信真;;大跨屋盖脉动风压的非高斯特性[A];第十四届全国结构风工程学术会议论文集(中册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王晓;非高斯随机动力系统的平均逃逸时和逃逸概率的数值算法[D];华中科技大学;2015年
2 王刚;基于最大非高斯估计的独立分量分析理论研究[D];国防科学技术大学;2005年
3 屈毅;非高斯随机分布系统控制与故障检测方法的研究[D];兰州理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 常国财;非高斯风作用下输电塔极值响应研究[D];西南交通大学;2015年
2 马兴亮;桥梁风荷载的非高斯特性研究[D];大连理工大学;2015年
3 杨楠;基于改进核独立元分析的非高斯过程监测方法研究[D];东北大学;2014年
4 吴春鹏;非平稳非高斯风荷载的数值模拟[D];华东交通大学;2016年
5 刘竹青;非高斯混响背景下的信号检测[D];哈尔滨工程大学;2008年
6 王得志;非高斯振动环境下的装备结构可靠性研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 李明月;铁路运输非高斯随机振动环境模拟技术研究[D];兰州交通大学;2014年
8 朱智涵;非高斯态连续变量量子关联研究[D];哈尔滨理工大学;2013年
9 樊彬;WMAP数据非高斯区域的定位与前景星系的交叉相关[D];清华大学;2010年
10 许大星;非线性系统的几种滤波算法研究[D];杭州电子科技大学;2014年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978