[發明專利]橫風向下的桅桿響應計算方法、裝置、計算機設備

有效

• 申請號: 201811449969.1
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109635392B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 趙海新
• 申請（專利權）人: 廣州廣電計量檢測股份有限公司;廣州廣電計量檢測（上海）有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 周清華

1.一種橫風向下的桅桿響應計算方法，其特征在于，所述方法包括：

根據桅桿所處地形處的標準高度確定所述標準高度處的平均風速；

根據所述標準高度處的平均風速和臨界風速，確定起點高度和終點高度，并將所述起點高度和所述終點高度之間的范圍，確定為所述桅桿的共振受力范圍；其中，所述臨界風速指的是所述桅桿和流體產生共振時的風速；其中，若所述終點高度大于桅桿頂部的高度時，則確定所述終點高度為所述桅桿頂部的高度；若所述起點高度小于桅桿底部的高度時，則確定所述起點高度為所述桅桿底部的高度；

根據所述桅桿的共振受力范圍將所述桅桿在高度上劃分成多段，并計算出每段桅桿上的平均風速；每段桅桿上的所述平均風速為各段桅桿底部的風速和桅桿頂部的風速進行平均計算得到；

根據每段桅桿上的平均風速以及預設的流場域參數建立每段桅桿上的流場域模型，并根據所述流場域模型以及每段桅桿上的平均風速確定各段桅桿上的壓力時程曲線；其中，所述壓力時程曲線用于表征各段桅桿上的風壓隨時間變化的關系；

根據各段桅桿上的壓力時程曲線計算出各段桅桿的響應，所述各段桅桿的響應包括各段桅桿上的風壓的幅值和各段桅桿上的風壓的頻率。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述臨界風速包括第一臨界風速和第二臨界風速；所述根據所述標準高度處的平均風速和臨界風速；確定起點高度和終點高度，包括：

根據所述標準高度處的平均風速和所述第一臨界風速，計算所述起點高度；

根據所述標準高度處的平均風速和所述第二臨界風速，計算所述終點高度。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一臨界風速和所述第二臨界風速根據公式確定；

其中，所述v_c為第一臨界風速，所述第二臨界風速等于1.3v_c，所述B(z)為所述桅桿橫截面的直徑，St為斯托羅哈數，T為所述桅桿的自振周期。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述起點高度H₁通過包含的關系式確定，其中，所述v₀為所述標準高度處的平均風速，所述α為所述桅桿所處的地面粗糙度，所述z₀為標準高度；

所述終點高度H₂通過包含的關系式確定。

5.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，所述根據所述桅桿的共振受力范圍將所述桅桿在高度上劃分成多段，并計算出每段桅桿上的平均風速，包括：

分別計算出每段桅桿底部的風速和每段桅桿頂部的風速；

對同一段桅桿底部的風速和桅桿頂部的風速進行算術平均，得到每段桅桿上的平均風速。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據各段桅桿上的壓力時程曲線計算出各段桅桿的響應，包括：

對各段桅桿上的壓力時程曲線進行傅里葉變換，計算出各段桅桿的響應；其中，各段桅桿上的壓力時程曲線的頻率相等。