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基于Weierstrass-Mandelbrot函数的分形风速脉动仿真 被引量：7
1
作者 刘磊 胡非 +1 位作者 李军 宋丽莉 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2013年第1期43-50,共8页
实际风速脉动普遍具有自相似分形特征,而传统的谐波合成法和线性滤波法仿真的风速脉动均不具有自相似分形特征。因此,基于随机型Weierstrass-Mandelbrot函数,设计了一种能够仿真自相似风速脉动的方案。其中,表征风速脉动自相似特征的重... 实际风速脉动普遍具有自相似分形特征,而传统的谐波合成法和线性滤波法仿真的风速脉动均不具有自相似分形特征。因此,基于随机型Weierstrass-Mandelbrot函数,设计了一种能够仿真自相似风速脉动的方案。其中,表征风速脉动自相似特征的重要参数分形维度可与湍流惯性区能谱的幂指数建立联系。将该方案仿真的风速脉动与实际风速脉动一些重要的统计特征,如功率谱和概率密度函数等,进行了比较,结果表明提出的新方案能有效仿真风速脉动的中高频变化及其概率分布特征。 展开更多
关键词 风能技术 风速脉动 分形仿真 weierstrass-mandelbrot函数
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近地面脉动风速时程的分形模拟研究 被引量：6
2
作者 吴红华 徐阳 +2 位作者 呼腊梅 秦付倩 李正农 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2015年第4期121-129,共9页
风荷载是不可忽略的结构设计参数,而风荷载大小是由风速决定的,所以风速时程的模拟非常重要。本文根据实测的近地面脉动风速时程,计算了其分形盒维数,进而采用具有分形特性的随机函数模拟了脉动风速时程。然后,提出了考虑空间相关性的... 风荷载是不可忽略的结构设计参数,而风荷载大小是由风速决定的,所以风速时程的模拟非常重要。本文根据实测的近地面脉动风速时程,计算了其分形盒维数,进而采用具有分形特性的随机函数模拟了脉动风速时程。然后,提出了考虑空间相关性的脉动风速时程分形模拟方法,并将模拟结果与实测脉动风速进行了分形盒维数、概率分布、功率谱和互相关系数的对比,发现两者很相似。本文所提出的近地面脉动风速时程的分形模拟方法弥补了传统模拟方法的不足。 展开更多
关键词 脉动风速 近地面 weierstrass-mandelbrot函数 分形 模拟
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分形表面建模方法的比较研究 被引量：3
3
作者 周超 高诚辉 《中国工程机械学报》 2011年第3期258-261,共4页
随机中点位移法、二维Weierstrass-Mandelbrot函数法和离散傅里叶变换法是粗糙零件表面分形建模的3种常见算法.针对它们的合成速度、合成精度以及合成表面的均方根偏差进行了比较和研究.研究发现,离散傅里叶变换法的合成速度仅稍慢于随... 随机中点位移法、二维Weierstrass-Mandelbrot函数法和离散傅里叶变换法是粗糙零件表面分形建模的3种常见算法.针对它们的合成速度、合成精度以及合成表面的均方根偏差进行了比较和研究.研究发现,离散傅里叶变换法的合成速度仅稍慢于随机中点位移法,但其合成精度以及对均方根偏差的控制能力,均优于其余2种方法. 展开更多
关键词 分数布朗运动 随机中点位移法 weierstrass-mandelbrot函数 离散傅里叶变换
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采用分形理论与微分几何的摆线针轮形貌模型 被引量：3
4
作者 韩炬 李威 王志军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期97-105,136,共10页
根据分形理论与微分几何,应用Weierstrass-Mandelbrot函数与矢量函数构建了摆线轮齿与针齿的表面形貌模型,该模型综合体现了摆线轮齿与针齿的宏观特征与微观特征;应用MATLAB绘制了各向同性粗糙针齿及单个摆线轮齿的二维截面图,构建了摆... 根据分形理论与微分几何,应用Weierstrass-Mandelbrot函数与矢量函数构建了摆线轮齿与针齿的表面形貌模型,该模型综合体现了摆线轮齿与针齿的宏观特征与微观特征;应用MATLAB绘制了各向同性粗糙针齿及单个摆线轮齿的二维截面图,构建了摆线轮齿与针齿的接触比例系数。通过分析可知:接触比例系数随啮合点的变化而变化,且针齿与摆线轮齿内凹部分接触时的接触比例系数远大于针齿与摆线轮齿外凸部分接触时的值;接触比例系数随分形维数的增加而减小,随摆线轮与针轮中心距的增加先增大后减小,随特征尺度、针齿半径和针轮齿数的增加而增大。 展开更多
关键词 摆线针轮 分形理论 微分几何 weierstrass-mandelbrot函数 矢量函数 表面形貌模型
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非高斯脉动风压的分形模拟研究 被引量：2
5
作者 吴红华 米慧敏 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期59-68,共10页
基于风洞试验中采集的厦门沿海某高层建筑模型的表面风压时程,计算各测点脉动风压的分形维数,偏度系数和峰度系数,找出脉动风压呈现较明显的非高斯特性的4个测点.考虑脉动风时程具有分形的特性,结合相关性变形法,采用具有分形特性的Weie... 基于风洞试验中采集的厦门沿海某高层建筑模型的表面风压时程,计算各测点脉动风压的分形维数,偏度系数和峰度系数,找出脉动风压呈现较明显的非高斯特性的4个测点.考虑脉动风时程具有分形的特性,结合相关性变形法,采用具有分形特性的Weierstrass-Mandelbrot函数对非高斯特性明显的4个测点的脉动风压进行了模拟.结果表明,模拟得到的4个测点的非高斯脉动风压时程与风洞试验的非高斯脉动风压时程的概率分布曲线吻合较好,功率谱图形比较相似,分形维数,偏度系数和峰度系数均比较接近.说明本文所提出的用分形方法模拟具有非高斯特性的脉动风压是可行的,弥补了传统的线性滤波器法和谐波叠加法模拟结果均不具有分形特性的缺点,对非高斯脉动风压的数值模拟有一定的参考价值. 展开更多
关键词 分形 weierstrass—mandelbrot函数 非高斯脉动风压 模拟
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湍流脉动风速的谐波-分形模拟 被引量：2
6
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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WM函数在风速分形特征分析中的应用 被引量：2
7
作者 钟莉 刘冰 《山西建筑》 2008年第21期47-48,共2页
从时域角度出发研究问题,通过数值方法,利用分形理论,采用Weierstrass-Mandelbrot函数进行了风速时程重构,模拟出尽可能接近和满足自然风特性的时程样本,从而促进风速分形特征的研究。
关键词 分形 风速时程 weierstrass-mandelbrot函数
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基于分形理论的MEMS光开关微镜分析与模拟 被引量：2
8
作者 张毅 罗元 徐晓东 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期672-674,共3页
微镜是微电子机械系统(MEMS)光开关的关键结构,镜表面粗糙度对微镜反射率、插入损耗等特性影响重大。给出了用扫描隧道显微镜测量的一组微镜的表面形貌,进而将分形理论应用在微镜表面的分析上,同时一种三维的Weierstrass-Mandelbrot(W-M... 微镜是微电子机械系统(MEMS)光开关的关键结构,镜表面粗糙度对微镜反射率、插入损耗等特性影响重大。给出了用扫描隧道显微镜测量的一组微镜的表面形貌,进而将分形理论应用在微镜表面的分析上,同时一种三维的Weierstrass-Mandelbrot(W-M)函数被用以模拟各种不同的表面形貌。结果对比表明,这种W-M函数可用于微镜表面的建模和形貌分析。 展开更多
关键词 MEMS微镜 分形 weierstrass-mandelbrot函数
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分形粗糙面合成孔径雷达成像研究 被引量：1
9
作者 王童 童创明 +1 位作者 李西敏 李昌泽 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期32-39,共8页
研究了分形粗糙面的成像问题.分形粗糙面能够较好的逼近真实环境,采用带限形式的WeierstrassMandelbrot函数建立了分形粗糙面几何模型,对分形粗糙面参数的选取进行了讨论.对大尺度粗糙面散射问题提出了一种基于大面元的Kirchhoff近似方... 研究了分形粗糙面的成像问题.分形粗糙面能够较好的逼近真实环境,采用带限形式的WeierstrassMandelbrot函数建立了分形粗糙面几何模型,对分形粗糙面参数的选取进行了讨论.对大尺度粗糙面散射问题提出了一种基于大面元的Kirchhoff近似方法,采用面元模型来计算粗糙面总的后向散射场以及每一个面元的后向散射场,并对面元的尺寸选取进行了研究,通过与解析解进行对比证明了该方法的正确性.在分形理论建立的确定性粗糙面几何模型与面元的Kirchhoff方法获取的散射场的基础上,采用正侧视条带式成像模式,并选用距离多普勒算法对不同分形参数的粗糙面进行合成孔径雷达(SAR)成像模拟,结果显示从SAR像中可以清晰地观察到不同分形参数对粗糙面几何轮廓的影响.该研究包括了从环境模型、电磁模型到SAR成像技术在内的完整的分形环境SAR像模拟过程,仿真结果显示出分形环境的SAR像特点,这对基于分形理论的自然环境的遥感探测以及参数反演具有一定的理论支撑作用. 展开更多
关键词 分形粗糙面 weierstrass-mandelbrot函数 KIRCHHOFF 合成孔径雷达成像
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随机型Werierstrass-Mandelbrot函数在风速模拟中的应用 被引量：1
10
作者 阚威 李春 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期107-112,共6页
仿真程度高且简洁实用的风模型,对于风力机系统的气动与结构设计、风场布置与发电功率预测等十分重要。实际风速时间序列普遍具有自相似性,传统的谐波叠加法生成风速不具有自相似特征。基于随机型Weierstrass-Mandelbrot函数,通过其功... 仿真程度高且简洁实用的风模型,对于风力机系统的气动与结构设计、风场布置与发电功率预测等十分重要。实际风速时间序列普遍具有自相似性,传统的谐波叠加法生成风速不具有自相似特征。基于随机型Weierstrass-Mandelbrot函数,通过其功率谱与Kaimal脉动风速功率谱建立联系,生成具有自相似分形特性的风速时间序列。将该方法生成风速与谐波叠加法生成风速从功率谱、概率密度函数及均值、极值、标准差等统计参数方面进行比较。结果表明:相比于谐波叠加法,随机型W-M函数能有效仿真具有自相似分形特性的风速时间序列。 展开更多
关键词 风速 自相似 分形 weierstrass—mandelbrot函数 时间序列
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