[發(fā)明專利]風譜模型的精細模擬方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910028005.4
• 申請日: 2009-01-05
• 公開（公告）號: CN101476988A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設計）人: 王浩;李愛群;謝靜;李杏平
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01M19/00
• 分類號: G01M19/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

1.一種風譜模型的精細模擬方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

第一步：進行大量強/臺風現(xiàn)場實測；

實測方法有兩種，一種是在臺風來臨期間，估計臺風到達時間，將風速儀置于大跨度橋梁的跨中或塔頂，調整采集頻率進行風速和風向數(shù)據(jù)的采集；另一種是通過安裝在結構健康監(jiān)測系統(tǒng)——SHMS中的風速儀進行風速和風向數(shù)據(jù)的采集，傳輸系統(tǒng)將采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)測中心；

第二步：對實測風速和風向數(shù)據(jù)進行功率譜分析，獲得實測風譜模型；

對采集到的風速數(shù)據(jù)樣本進行分析處理，選擇一段風速較大且平穩(wěn)的子樣本，基于matlab大型數(shù)據(jù)處理軟件，采用PSD功率譜密度估計方法，編寫功率譜密度計算程序進行計算，獲得實測風速數(shù)據(jù)的功率譜密度，以x軸為頻率，y軸為功率譜密度，繪制曲線，即為實測風速數(shù)據(jù)的風譜模型；

第三步：計算實測風譜模型的拐點數(shù)目，并根據(jù)拐點數(shù)目對風譜模型進行分段；

精細模擬技術，按先直觀后精確計算的方法確定拐點位置，對實測風譜模型進行分段，若風譜模型存在k個拐點，則將其分成k+1段；

第四步：對每一段風譜模型，采用非線性最小二乘法，分別進行擬合模擬；

對每一小段風譜模型，仍采用類似規(guī)范規(guī)定的順風向功率譜表達式進行擬合，即：

nS_u/(u^*)²＝af_z/(1+bf_z^1/m)^cm????????式1

f_z＝nz/U(z)????????????????????????式2

式中，S_u為功率譜密度，u^*為氣流摩阻速度，f_z為莫寧坐標，U(z)為平均風速，z為風速儀離地面高度，n為風的脈動頻率，c取5/3，a、b和m為擬合參數(shù)；

擬合過程中采用常用的非線性最小二乘法，每一段擬合所得參數(shù)a、b和m各不相同，最后獲得基于實測風特性和分段擬合技術的精細風譜模型。?