脉动风速连续随机场的降维模拟

摘要：

基于标准正交随机变量的波数谱表示,通过定义标准正交随机变量集的随机函数形式,建立了连续时空随机场模拟的波数谱-随机函数方法.同时,引入快速傅里叶变换(FFT)的算法,极大地提高了波数谱-随机函数方法的模拟效率.在波数谱-随机函数模拟方法中,仅需两个基本随机变量即可在概率密度层次上描述时空随机场的概率特性,并利用数论方法选取基本随机变量的代表性点集,实现对连续时空随机场模拟的降维表达.数值算例表明,当模拟相同数量的样本时,综合考虑模拟的效率和精度两方面,该文方法与传统的波数谱表示方法不分伯仲,但该文方法所需的基本随机变量最少,生成的代表性样本数量少且构成一个完备的概率集,从而可结合概率密度演化理论实现结构随机动力反应及动力可靠度的精细化分析.最后,结合Kaimal风速谱及Davenport空间相干函数模型,模拟了水平向脉动风速连续随机场,验证了该文方法的有效性和优越性.

关键词：脉动风速、时空随机场、频率-波数谱、随机函数、FFT算法、降维

所属期刊栏目：35

分类号：TU312.1(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金项目51778343,51278282,50808113

在线出版日期：2018-12-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：8-16