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输电铁塔结构强风仿真分析研究 被引量:10
1
作者 王飞 韩军科 +4 位作者 王灿灿 汪长智 翁兰溪 周洋洋 方浩 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2018年第13期39-44,共6页
采用谐波合成法(WAWS)生成脉动风速时程,并根据输电铁塔结构的空间结构特点生成输电铁塔的脉动风振荷载,利用有限元软件Power Tower和ANSYS进行输电铁塔结构的强风仿真分析,研究了不同风速、风向和阻尼比情况下输电铁塔结构的风振响... 采用谐波合成法(WAWS)生成脉动风速时程,并根据输电铁塔结构的空间结构特点生成输电铁塔的脉动风振荷载,利用有限元软件Power Tower和ANSYS进行输电铁塔结构的强风仿真分析,研究了不同风速、风向和阻尼比情况下输电铁塔结构的风振响应。研究结果表明,随着风速的提高,输电铁塔的位移和轴力响应不断变大,风速的大小、风向对输电铁塔结构的响应影响很大,阻尼比对输电铁塔结构的响应影响较小。 展开更多
关键词 输电铁塔 强风 谐波合成法 仿真分析
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基于DIT-FFT优化WAWS法的接触网风致响应分析 被引量:6
2
作者 谢将剑 王毅 +1 位作者 苑玉超 蒋涛 《空间结构》 CSCD 北大核心 2013年第2期63-69,共7页
牵引供电系统的可靠性主要决定于接触网的可靠性,在大风区段,接触网的可靠性受风荷载作用影响较大,有必要对接触网风效应进行分析.接触网风场的模拟是时域法研究接触网风效应的前提,为了快速有效地模拟接触网的风场.基于接触网的基本特... 牵引供电系统的可靠性主要决定于接触网的可靠性,在大风区段,接触网的可靠性受风荷载作用影响较大,有必要对接触网风效应进行分析.接触网风场的模拟是时域法研究接触网风效应的前提,为了快速有效地模拟接触网的风场.基于接触网的基本特性,以Davenport谱为目标谱,对比目前已有的不同模拟方法,选取按时间抽取的快速傅里叶变换(DIT-FFT)优化的谐波合成法(WAWS)来模拟风场.通过该方法模拟一段3跨4柱接触网上7个不同点的风场,对比模拟得到的风场的功率谱和目标功率谱十分接近;分析风速时程的统计特性可得两者的均值和方差相差都很小,说明该方法能够有效模拟接触网的风场;计算时间比未经优化的谐波合成法减少34倍.最后利用ANSYS仿真分析了接触网在模拟风场作用下的动态响应,得到了接触线跨中的横向和竖向位移以及接触线张力随时间变化的规律. 展开更多
关键词 接触网 风场模拟 DIT—FFT waws ANSYS
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悬索拉线塔(塔线耦合模型)脉动风分析 被引量:3
3
作者 宋文涛 王志骞 +1 位作者 孟超 潘翠 《钢结构》 2012年第6期24-27,共4页
基于脉动风的动力特性,采用谐波合成法以Davenport风谱模拟了多条风荷载时程曲线。在时间域内对输电塔做了风振响应时程分析。通过大量的数值模拟和统计分析得到脉动风功率谱和相干函数曲线以及悬索塔四线三塔的耦合模型的风振系数。
关键词 脉动风 悬索拉线塔 谐波合成 风振系数
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山区桥梁三维空间脉动风场模拟 被引量:1
4
作者 赵博文 《北方交通》 2022年第3期16-20,共5页
依据脉动风的特性,对三维空间脉动风场进行了合理简化。基于谐波合成法(WAWS),考虑空间相关性并运用FFT技术,采用MATLAB编制了脉动风场数值模拟程序。以某一高墩刚构桥为例,模拟了其脉动风速,并对模拟结果进行了检验,结果表明模拟值与... 依据脉动风的特性,对三维空间脉动风场进行了合理简化。基于谐波合成法(WAWS),考虑空间相关性并运用FFT技术,采用MATLAB编制了脉动风场数值模拟程序。以某一高墩刚构桥为例,模拟了其脉动风速,并对模拟结果进行了检验,结果表明模拟值与目标值之间拟合较好,验证了这种方法对山区桥梁三维空间脉动风场模拟的适用性。 展开更多
关键词 谐波合成法 脉动风场 数值模拟
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风场水平空间相关性对长悬臂钢连廊风致效应的影响 被引量:1
5
作者 夏亮 张明山 +2 位作者 李本悦 徐铨彪 杨嘉胤 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2020年第6期113-119,共7页
以某两栋办公单体间的长悬臂钢连廊为原型,考虑沿钢连廊长度方向的脉动风速非完全相关性,采用谐波叠加法模拟风速时程,并基于准定常假定进行钢连廊的风振时域分析,得到了结构的风振响应和杆件内力。研究表明:由于该钢连廊的特殊体型,在... 以某两栋办公单体间的长悬臂钢连廊为原型,考虑沿钢连廊长度方向的脉动风速非完全相关性,采用谐波叠加法模拟风速时程,并基于准定常假定进行钢连廊的风振时域分析,得到了结构的风振响应和杆件内力。研究表明:由于该钢连廊的特殊体型,在考虑脉动风速水平向空间相关性后,悬挑端的加速度响应增大明显,并产生了扭转振动;钢连廊的风振系数,尤其是长悬挑部分的风振系数增大效应明显;部分构件的内力增幅明显。因此,在长悬臂钢连廊设计中应考虑风速水平空间相关性对风致效应的影响。 展开更多
关键词 长悬臂钢连廊 水平空间相关性 谐波叠加法 风振响应 风振系数 杆件内力
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大跨径悬索桥施工期桥塔脉动风速场模拟
6
作者 赵湘育 李胜利 王正君 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2010年第4期19-22,共4页
针对大跨径悬索桥施工期桥塔的结构形式及振动形态特点,考虑结合自然风的时间和空间相关性,提出了一种比较精确的三维脉动风速场模拟方法.基于谐波合成法,采用Cholesky方法对谱密度矩阵进行分解,并运用FFT技术,以某大跨径悬索桥施工期... 针对大跨径悬索桥施工期桥塔的结构形式及振动形态特点,考虑结合自然风的时间和空间相关性,提出了一种比较精确的三维脉动风速场模拟方法.基于谐波合成法,采用Cholesky方法对谱密度矩阵进行分解,并运用FFT技术,以某大跨径悬索桥施工期桥塔为工程实例,使用MATLAB编制了脉动风速场模拟程序,并对模拟样本进行检验,结果表明模拟值与目标值吻合良好. 展开更多
关键词 悬索桥 桥塔 脉动风模拟 谐波合成法 MATLAB
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山区峡谷桥址处风场实测与数值模拟研究 被引量:21
7
作者 沈炼 韩艳 +2 位作者 蔡春声 董国朝 李春光 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期16-24,共9页
为准确模拟山区峡谷桥址处的三维紊流风场,以澧水大桥所在峡谷为工程背景,将现场实测风场用谐波合成法进行等效处理生成了满足峡谷风场特性的随机来流,然后基于对Fluent的二次开发,将生成的随机来流赋予大涡模拟的入口边界.通过对比本... 为准确模拟山区峡谷桥址处的三维紊流风场,以澧水大桥所在峡谷为工程背景,将现场实测风场用谐波合成法进行等效处理生成了满足峡谷风场特性的随机来流,然后基于对Fluent的二次开发,将生成的随机来流赋予大涡模拟的入口边界.通过对比本文方法和无脉动入口计算结果发现,本文方法更能体现山区峡谷风场的真实流态,最后在本文方法基础上对不同风向角作用下的山区峡谷桥址处风场进行了数值模拟,得到了峡谷桥址处风场的详细分布特性,可为山区峡谷地形紊流场精细化数值模拟提供参考. 展开更多
关键词 山区峡谷 谐波合成 现场实测 脉动风速 大涡模拟
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谐波合成法脉动风模拟时间步长的取值 被引量:10
8
作者 张军锋 涂保中 +2 位作者 刘庆帅 杨军辉 李会知 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期62-68,117,共8页
为明确基于FFT技术的谐波合成法(WAWS)中各参数的取值原则,尤其关注时间步长Δt以及对后续动力计算结果的影响,针对单自由度弹簧振子模型和某变电站避雷针高耸结构,采用多种参数进行脉动风时程模拟和时程动力计算,经结果对比和WAWS原理... 为明确基于FFT技术的谐波合成法(WAWS)中各参数的取值原则,尤其关注时间步长Δt以及对后续动力计算结果的影响,针对单自由度弹簧振子模型和某变电站避雷针高耸结构,采用多种参数进行脉动风时程模拟和时程动力计算,经结果对比和WAWS原理分析,并结合风谱和模态力谱特征,给出WAWS的参数,包括截止频率f u、周期T 0、频率点N时频点比值M/N和时间步长Δt的取值原则。研究结果表明:基于单索引频率的WAWS进行随机场模拟时,如果时频点比值取常用值M/N=2,最大频率f u对应谐波的每个周期里只有两个时间点,得到的折线无法准确再现原余弦曲线的模拟目标,并且对应的Δt可能在动力时程计算无法准确计入结构的共振效应;为使动力计算准确计入共振效应,可通过增加截止频率f u和M/N来减小Δt,并且增加f u或增加M/N的效果一致;弹簧振子模型对Δt的要求最为苛刻,其Δt可作为普通结构的上限,普通结构对Δt的具体取值,可以上限值为指导再通过试算合理确定。 展开更多
关键词 桥梁工程 谐波合成法 脉动风场 截止频率 时频点比值 时间步长 共振效应
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基于谐波合成法的输电塔线体系风致响应分析 被引量:5
9
作者 甘凤林 杨振伟 代晓光 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第18期186-190,共5页
输电塔线体系由于具有大跨、高柔的特性,在风荷载的作用下容易产生较大的振动,对风荷载的作用比较敏感,因此风荷载是输电塔线体系极其重要的设计荷载,起着决定性作用。文章基于脉动风的基本特性和Davenport风速谱,提出了时域法中基于按... 输电塔线体系由于具有大跨、高柔的特性,在风荷载的作用下容易产生较大的振动,对风荷载的作用比较敏感,因此风荷载是输电塔线体系极其重要的设计荷载,起着决定性作用。文章基于脉动风的基本特性和Davenport风速谱,提出了时域法中基于按时间抽取的快速傅里叶变换技术改进的谐波合成法,然后对输电塔线体系的脉动风场进行了仿真,结果表明,仿真的脉动风速与实际风速一致,仿真的风场符合脉动风的空间相关性规律,计算效率得到了提高。 展开更多
关键词 输电塔线体系 脉动风 风致响应 谐波合成
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基于Deodatis法的输电塔风振响应时域分析 被引量:1
10
作者 宋智丰 邹孔庆 张延 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第3期395-399,共5页
文章以沿海某地实际工程220 kV典型输电塔为研究对象,在分析抗风性能时,利用ANSYS建立输电塔三维有限元模型,分析该模型的动力特性,根据快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)技术和Deodatis的谐波合成法(weighted amplitude wave... 文章以沿海某地实际工程220 kV典型输电塔为研究对象,在分析抗风性能时,利用ANSYS建立输电塔三维有限元模型,分析该模型的动力特性,根据快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)技术和Deodatis的谐波合成法(weighted amplitude wave superposition,WAWS),对输电塔的随机脉动风场进行模拟并检验,然后基于Gauss模型计算作用于模型上的抖振力,将抖振力输入Gauss模型中,求得输电塔在不同风攻角作用下的结构抖振响应。分析结果表明,输电塔结构对不同风攻角、不同高度范围内的抖振响应敏感程度是不同的,主迎风面方向和离塔顶较近段的位置敏感性较强,总位移均方根最大值发生在风攻角为60°。研究结果可为同类输电塔的设计与抗风分析提供参考。 展开更多
关键词 输电塔 谐波合成法(waws) 脉动风速 抖振响应
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台风风场与B类风场作用下输电塔风效应对比研究 被引量:3
11
作者 郑家松 翁兰溪 +4 位作者 郑宁敏 唐自强 武奋前 蔡虬瑞 陈伏彬 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期99-106,共8页
在边界层风洞中开展了台风风场与B类风场条件下某角钢输电塔气弹模型试验,采用谐波合成法模拟了不同高度的风速时程,在时域内进行了输电塔结构风致响应计算,对比研究了两类风场条件下的风致响应与风振系数.研究结果表明:输电塔风致加速... 在边界层风洞中开展了台风风场与B类风场条件下某角钢输电塔气弹模型试验,采用谐波合成法模拟了不同高度的风速时程,在时域内进行了输电塔结构风致响应计算,对比研究了两类风场条件下的风致响应与风振系数.研究结果表明:输电塔风致加速度响应随着来流风速的增大而明显增大,台风风场条件下加速度响应更为剧烈,比B类风场条件大约20%~30%;B类风场条件下风振系数为1.59,台风风场条件下达到1.85,总体增幅达到16%;数值模拟结果与风洞试验结果较为吻合.因此,台风多发地区的输电塔设计应考虑台风高湍流引起的动力风荷载增大效应. 展开更多
关键词 输电塔 台风风场 风致响应 风振系数 风洞试验 谐波合成法
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基于混合编程的大跨桥梁桥塔抖振时域分析 被引量:2
12
作者 王统宁 马麟 +1 位作者 刘健新 李加武 《长安大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期68-72,共5页
基于大跨桥梁桥塔抖振时域分析,采用Matlab和ANSYS参数化设计语言(APDL),编写了相应程序和命令流,分析大跨桥梁抖振响应;给出了用改进谐波合成法模拟风场和用混合编程实现抖振分析的方法,在Matlab中实现风场模拟,用ANSYS中的瞬态分析实... 基于大跨桥梁桥塔抖振时域分析,采用Matlab和ANSYS参数化设计语言(APDL),编写了相应程序和命令流,分析大跨桥梁抖振响应;给出了用改进谐波合成法模拟风场和用混合编程实现抖振分析的方法,在Matlab中实现风场模拟,用ANSYS中的瞬态分析实现抖振时域分析,并应用于湖北鄂东长江公路大桥桥塔抖振分析。结果表明:基于混合编程抖振分析方法是可行和正确的;拉格朗日插值改进模拟风场的谐波合成法减少了矩阵分解的次数,提高了计算效率。 展开更多
关键词 桥梁工程 抖振时域分析 混合编程 改进谐波合成法 桥塔风效应
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湍流脉动风速的谐波-分形模拟 被引量:2
13
作者 吕瑞 胡非 +1 位作者 刘磊 程雪玲 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期603-610,共8页
真实大气湍流中的脉动风速具有多尺度自相似分形特点,传统的模拟方法对自相似分形特征描述不足。为此,提出谐波一分形模拟法,该方法能准确模拟出脉动风速的功率谱特征和分形结构。通过对比实测脉动风速和模拟脉动风速的统计特征,如... 真实大气湍流中的脉动风速具有多尺度自相似分形特点,传统的模拟方法对自相似分形特征描述不足。为此,提出谐波一分形模拟法,该方法能准确模拟出脉动风速的功率谱特征和分形结构。通过对比实测脉动风速和模拟脉动风速的统计特征,如阵风系数、概率密度等,发现该方法模拟结果与实测符合较好。 展开更多
关键词 湍流风速 分形 谐波叠加法(waws) Weierstrass-Mandelbrot函数
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基于时域法的输电塔抗风研究 被引量:1
14
作者 贾瑞庆 杨振伟 +1 位作者 代晓光 龚靖 《水电能源科学》 北大核心 2009年第5期197-199,168,共4页
基于脉动风的基本特性和Davenport脉动风速谱,提出在时域内采用按时间抽取的快速傅立叶变换技术改进的谐波叠加法对输电塔随机风场进行仿真,以一大跨越输电塔的随机风场为例获得各点的风速时程样本并进行了谱和相关性校验。结果表明,模... 基于脉动风的基本特性和Davenport脉动风速谱,提出在时域内采用按时间抽取的快速傅立叶变换技术改进的谐波叠加法对输电塔随机风场进行仿真,以一大跨越输电塔的随机风场为例获得各点的风速时程样本并进行了谱和相关性校验。结果表明,模拟值与目标值吻合、脉动风空间相关特性显著、计算效率大幅提高,验证了该法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 输电塔 脉动风 谐波叠加法 按时间抽取的快速傅立叶变换 仿真
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斜拉立体桁架结构的风荷载模拟 被引量:1
15
作者 游昕颖 孙建琴 李瑶 《甘肃科技》 2010年第18期141-143,共3页
斜拉立体桁架结构是一种有发展前途的大跨度杂交结构体系。对于此种空间结构而言,风荷载是结构设计中的主要荷载之一。采用WAWS法,对具有随机性的脉动风荷载进行有效的人工模拟,并将求得结果与Davenport谱相比较。分析表明该方法可应用... 斜拉立体桁架结构是一种有发展前途的大跨度杂交结构体系。对于此种空间结构而言,风荷载是结构设计中的主要荷载之一。采用WAWS法,对具有随机性的脉动风荷载进行有效的人工模拟,并将求得结果与Davenport谱相比较。分析表明该方法可应用于斜拉立体桁架结构的风荷载模拟。 展开更多
关键词 斜拉立体桁架结构 风荷载人工模拟 waws
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跨海桥梁随机非平稳风浪同步模拟方法 被引量:1
16
作者 孟思博 丁阳 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期1045-1052,共8页
大跨度跨海桥梁会同时遭受风和波浪等复杂环境激励作用,需要在生命周期内考虑其安全性,首要问题是进行正确的随机风和波浪模拟.为同时考虑风浪相关性、风浪非平稳特性和风速空间相干性,首先,本文基于风浪联合功率谱模型,采用谐波合成法... 大跨度跨海桥梁会同时遭受风和波浪等复杂环境激励作用,需要在生命周期内考虑其安全性,首要问题是进行正确的随机风和波浪模拟.为同时考虑风浪相关性、风浪非平稳特性和风速空间相干性,首先,本文基于风浪联合功率谱模型,采用谐波合成法和演化谱理论建立了随机非平稳风浪同步模拟方法;然后,采用所建方法,针对某大跨度桥梁进行了随机非平稳风浪同步模拟,给出了桥梁关键位置风速和波高时程样本,对比了模拟谱和目标谱,验证了所建方法的正确性;最后,针对此大跨度桥梁进行了风浪联合作用下的动力响应分析,比较了传统方法和本文方法得出的桥梁关键位置抖振力和波浪力,并对比了两种方法的位移结果.研究表明:本文方法可以同时考虑风浪相关性、风浪非平稳特性和风速空间相干性,实现随机非平稳风浪同步模拟,且具有良好的模拟精度;当随机模拟数组取值相同时,风浪相关性对风速和波高时程样本的影响与模拟点距离有关,总体上看,其对风速时程样本影响较小,对波高时程样本影响较大,进而对桥塔水下结构横向位移影响显著,所分析工况下变化率绝对值极值可达71.0%;风浪非平稳特性对桥梁水上和水下结构响应的影响均十分显著,因此进行随机非平稳风浪同步模拟具有合理性和必要性. 展开更多
关键词 跨海桥梁 随机风浪 谐波合成法 非平稳过程 风浪相关性
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FRP、钢箱梁斜拉桥抖振性能分析与比较
17
作者 白玉磊 戴建国 欧进萍 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 2011年第5期53-57,共5页
基于某三跨钢箱梁斜拉桥的设计方案以及静力荷载作用下刚度等效的假设,类比设计了一座FRP斜拉桥。其桥面板、主梁以及斜拉索均采用FRP材料,桥塔采用传统的钢筋混凝土结构。采用谐波合成法模拟了主梁上各点的随机脉动风速时程,基于准定... 基于某三跨钢箱梁斜拉桥的设计方案以及静力荷载作用下刚度等效的假设,类比设计了一座FRP斜拉桥。其桥面板、主梁以及斜拉索均采用FRP材料,桥塔采用传统的钢筋混凝土结构。采用谐波合成法模拟了主梁上各点的随机脉动风速时程,基于准定常假定,将脉动风速时程转化为抖振力时程,采用ANSYS软件对FRP斜拉桥进行抖振时域分析,并与钢箱梁斜拉桥进行对比。结果表明,FRP斜拉桥在抖振载作用下主梁竖向刚度与钢箱斜拉桥相比,有一定程度的减小,但FRP斜拉桥的竖向位移只是略有增加,总体易满足位移限值的要求。 展开更多
关键词 FRP斜拉桥 谐波合成法 脉动风速 抖振响应 时域分析
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抛物面天线三维随机风场的数值模拟方法研究
18
作者 杜强 谭三 刘宁 《西华大学学报(自然科学版)》 CAS 2012年第4期87-92,98,共7页
针对天线各向尺寸相差不大的结构形式和随机风载的工作状况,考虑到脉动风的相关特性,在脉动风速模拟过程中计入了相位角对模拟结果的影响,建立了抛物面天线结构三维随机风场的模拟方法,并结合Fourier变换方法,运用于随机风场的多点顺风... 针对天线各向尺寸相差不大的结构形式和随机风载的工作状况,考虑到脉动风的相关特性,在脉动风速模拟过程中计入了相位角对模拟结果的影响,建立了抛物面天线结构三维随机风场的模拟方法,并结合Fourier变换方法,运用于随机风场的多点顺风向脉动风速时程模拟。基于Simiu风速功率谱,采用该随机风场模拟方法,对40 m大口径抛物面天线进行三维随机风场模拟,研究了天线旋转后模拟风速的变化,并对模拟样本进行检验。检验结果表明模拟值与目标值吻合良好,从而验证了该方法的有效性。该方法的应用为抛物面天线风振响应计算提供了支持。 展开更多
关键词 抛物面天线 脉动风 谐波合成法 功率谱
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安捷伦信息
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《邮电设计技术》 2004年第5期5-5,共1页
关键词 安捷伦科技公司 无线应用测量软件 waws 3G网络优化 光纤网络 光通道控制器
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