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具有时变功率谱的非高斯随机过程的数值模拟
被引量:
4
1
作者
李锦华
李建丰
+2 位作者
陈水生
余维光
李春祥
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018年第2期204-209,共6页
为了有效地模拟具有目标时变功率谱特征的非高斯随机过程,即非平稳非高斯随机过程。提出了基于目标时变功率谱和目标非高斯概率密度函数,通过建立非高斯与高斯随机过程之间相互转换的非线性平移关系,以及非线性平移前后高斯与非高斯随...
为了有效地模拟具有目标时变功率谱特征的非高斯随机过程,即非平稳非高斯随机过程。提出了基于目标时变功率谱和目标非高斯概率密度函数,通过建立非高斯与高斯随机过程之间相互转换的非线性平移关系,以及非线性平移前后高斯与非高斯随机过程的功率谱或相关函数的转换关系,将非平稳非高斯随机过程转化为非平稳高斯随机过程的模拟;而非平稳高斯随机过程可通过谱表示进行有效的模拟。为了验证该方法的有效性,进行了具有目标非平稳非高斯特征的脉动风速模拟;模拟结果表明:模拟生成的脉动风速样本的功率谱具有时变特征,且瞬时功率谱和相关函数均与目标相吻合;任意时刻脉动风速样本的概率密度函数与目标非高斯函数相互吻合;因此,模拟的随机样本不仅具有目标时变功率的非平稳特征而且还具有目标概率密度函数的非高斯特征,说明了该非平稳非高斯随机过程模拟方法的有效性。
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关键词
时变功率谱
概率密度函数
非高斯随机过程
非平稳特性
脉动风速
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职称材料
雨滴冲击荷载对斜拉桥拉索风雨激振影响的初步分析
被引量:
10
2
作者
李锦华
毛坤海
+2 位作者
余维光
管海平
陈水生
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019年第10期177-184,共8页
为探讨雨滴冲击荷载对斜拉桥斜拉索风雨激振的影响,进行了研讨分析。由于拉索本身的振动会影响雨滴冲击力,对雨滴运动与拉索振动之间的相互作用进行了分析,结果表明雨滴冲击力的大小与拉索的振动无关,可以单独考虑雨滴冲击荷载;原运动...
为探讨雨滴冲击荷载对斜拉桥斜拉索风雨激振的影响,进行了研讨分析。由于拉索本身的振动会影响雨滴冲击力,对雨滴运动与拉索振动之间的相互作用进行了分析,结果表明雨滴冲击力的大小与拉索的振动无关,可以单独考虑雨滴冲击荷载;原运动方程包含水线项及拉索振动项,许多学者都对其进行过简化,该研究对这些简化方法进行了比较,从风速振幅曲线来看较好,但简化使得原本简洁的运动方程复杂化,不利于运用,而该研究对原始方程进行数值求解很好地解决了这一问题。针对影响冲击荷载的一些因素进行讨论的结果表明:在低风速情况下,雨滴冲击荷载的影响很小可忽略不计;而在强风环境下,随着风速增大,雨滴冲击荷载也增大,且此时拉索振动幅值远大于无冲击荷载时拉索振幅,故此时冲击荷载不可忽略。
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关键词
雨滴冲击荷载
斜拉索
相互作用
简化方法
影响因素
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职称材料
非平稳非高斯湿下击暴流风雨荷载的模拟
被引量:
4
3
作者
李锦华
余维光
+1 位作者
李春祥
管海平
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期27-34,共8页
为模拟湿下击暴流风雨荷载,使用时变平均风速和调制的kaimal谱数值模拟具有非平稳非高斯特征的下击暴流脉动风速。从模拟结果可以看出,模拟的脉动风速相关函数明显具有时变的特征,而且瞬时相关函数均与目标函数吻合,因此模拟的脉动风速...
为模拟湿下击暴流风雨荷载,使用时变平均风速和调制的kaimal谱数值模拟具有非平稳非高斯特征的下击暴流脉动风速。从模拟结果可以看出,模拟的脉动风速相关函数明显具有时变的特征,而且瞬时相关函数均与目标函数吻合,因此模拟的脉动风速具有非平稳的目标特性;与此同时,在任意时刻,目标函数也与模拟的脉动风速概率密度函数吻合,表明模拟的脉动风速也具有非高斯的目标特性。因此,所采用的非平稳非高斯过程模拟方法有效可行。针对雨滴冲击荷载,首先对单个雨滴运动分析,推导出单个雨滴的冲击力,进而运用单位体积雨滴谱将单个雨滴冲击扩展到大量雨滴的冲击状态。结果表明,风速对雨滴冲击荷载的影响大,雨荷载变化趋势基本与风速一致,说明湿下击暴流的雨滴冲击作用主要由风速拖拽所致;此外,通过改变降雨强度发现,随着降雨强度增大,雨滴冲击力的变化趋势几乎不变,但峰值增大。
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关键词
时变功率谱
湿下击暴流
非平稳非高斯
雨滴冲击
概率密度函数
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职称材料
考虑非稳态风荷载斜拉索风雨激振响应分析
被引量:
2
4
作者
李锦华
余维光
+1 位作者
李春祥
李建丰
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期160-167,共8页
为研究自然风荷载对斜拉桥拉索风雨激振的影响,将数值模拟的非稳态风荷载作用到拉索振动微分方程中,对拉索振动响应进行了详细分析。首先,针对水线初始位置,使用最小二乘法拟合得到水线初始位置方程;接着,采用四阶Runge-Kutta法求解拉...
为研究自然风荷载对斜拉桥拉索风雨激振的影响,将数值模拟的非稳态风荷载作用到拉索振动微分方程中,对拉索振动响应进行了详细分析。首先,针对水线初始位置,使用最小二乘法拟合得到水线初始位置方程;接着,采用四阶Runge-Kutta法求解拉索振动响应。通过比较在非稳态风和稳态平均风作用下的拉索响应,发现在非稳态风荷载下拉索最大振幅的变化趋势并没有发生较大改变,皆是随着风速的增大先增大后减小;但拉索的整个振动过程发生了变化,伴随着节拍改变,其最大振幅也出现在不同振动周期内。此外,从风速-振幅曲线知,对频率为1Hz,2Hz和3Hz的拉索,在一定风速范围内,考虑非稳态风荷载的拉索振幅反而更大,而且此时的风速范围也更大。
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关键词
斜拉索
风雨激振
水线初始位置
非稳态风荷载
最大振幅
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职称材料
不同降雨环境下的斜拉索风雨激振响应研究
被引量:
1
5
作者
李锦华
张焕涛
+2 位作者
杨文明
余维光
李春祥
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期1709-1716,I0023,共9页
研究了非稳态风荷载以及不同降雨环境下雨滴冲击对拉索振动的影响。建立了考虑非稳态风和雨滴冲击的斜拉索风雨激振响应方程;通过谐波叠加法模拟了非稳态风荷载;分析了不同降雨环境下非稳态风荷载以及不同降雨环境下雨滴冲击对拉索振动...
研究了非稳态风荷载以及不同降雨环境下雨滴冲击对拉索振动的影响。建立了考虑非稳态风和雨滴冲击的斜拉索风雨激振响应方程;通过谐波叠加法模拟了非稳态风荷载;分析了不同降雨环境下非稳态风荷载以及不同降雨环境下雨滴冲击对拉索振动的影响。研究结果表明:在非稳态低风速作用下,拉索风雨激振振幅随着风速的增大先增大后减小,在9m/s^11m/s和13m/s^15m/s风速内,考虑非稳态风作用的拉索振幅大于稳态平均风作用的拉索振幅;在拉索风雨激振风速9m/s^13.5m/s内,考虑雨滴冲击的拉索振幅明显大于无雨滴冲击的拉索振幅,而在此以外的强风环境下,可认为强风速导致雨滴沿着碰撞点表面的切线方向脱离拉索,而不形成水线运动轨迹,拉索仅受到雨滴冲击与风荷载共同作用。
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关键词
雨滴冲击
非稳态风
降雨强度
拉索振幅
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职称材料
题名
具有时变功率谱的非高斯随机过程的数值模拟
被引量:
4
1
作者
李锦华
李建丰
陈水生
余维光
李春祥
机构
华东交通大学土木建筑学院
上海大学土木工程系
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018年第2期204-209,共6页
基金
国家自然科学基金(11162005
51378304)
江西省自然科学基金(20171BAB206051)
文摘
为了有效地模拟具有目标时变功率谱特征的非高斯随机过程,即非平稳非高斯随机过程。提出了基于目标时变功率谱和目标非高斯概率密度函数,通过建立非高斯与高斯随机过程之间相互转换的非线性平移关系,以及非线性平移前后高斯与非高斯随机过程的功率谱或相关函数的转换关系,将非平稳非高斯随机过程转化为非平稳高斯随机过程的模拟;而非平稳高斯随机过程可通过谱表示进行有效的模拟。为了验证该方法的有效性,进行了具有目标非平稳非高斯特征的脉动风速模拟;模拟结果表明:模拟生成的脉动风速样本的功率谱具有时变特征,且瞬时功率谱和相关函数均与目标相吻合;任意时刻脉动风速样本的概率密度函数与目标非高斯函数相互吻合;因此,模拟的随机样本不仅具有目标时变功率的非平稳特征而且还具有目标概率密度函数的非高斯特征,说明了该非平稳非高斯随机过程模拟方法的有效性。
关键词
时变功率谱
概率密度函数
非高斯随机过程
非平稳特性
脉动风速
Keywords
time-varying power spectrum
probability density function
non-Gaussian stochastic process
nonstationary feature
fluctuating wind velocity
分类号
TU311 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
雨滴冲击荷载对斜拉桥拉索风雨激振影响的初步分析
被引量:
10
2
作者
李锦华
毛坤海
余维光
管海平
陈水生
机构
华东交通大学土木建筑学院
南昌铁路天河建设有限公司
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019年第10期177-184,共8页
基金
国家自然科学基金(11162005)
江西省自然科学基金(20171BAB206051)
文摘
为探讨雨滴冲击荷载对斜拉桥斜拉索风雨激振的影响,进行了研讨分析。由于拉索本身的振动会影响雨滴冲击力,对雨滴运动与拉索振动之间的相互作用进行了分析,结果表明雨滴冲击力的大小与拉索的振动无关,可以单独考虑雨滴冲击荷载;原运动方程包含水线项及拉索振动项,许多学者都对其进行过简化,该研究对这些简化方法进行了比较,从风速振幅曲线来看较好,但简化使得原本简洁的运动方程复杂化,不利于运用,而该研究对原始方程进行数值求解很好地解决了这一问题。针对影响冲击荷载的一些因素进行讨论的结果表明:在低风速情况下,雨滴冲击荷载的影响很小可忽略不计;而在强风环境下,随着风速增大,雨滴冲击荷载也增大,且此时拉索振动幅值远大于无冲击荷载时拉索振幅,故此时冲击荷载不可忽略。
关键词
雨滴冲击荷载
斜拉索
相互作用
简化方法
影响因素
Keywords
impact load of raindrop
cable of cable-stayed bridge
interaction
simplified method
influential factor
分类号
TU311 [建筑科学—结构工程]
在线阅读
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职称材料
题名
非平稳非高斯湿下击暴流风雨荷载的模拟
被引量:
4
3
作者
李锦华
余维光
李春祥
管海平
机构
华东交通大学土木建筑学院
上海大学土木工程系
出处
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期27-34,共8页
基金
国家自然科学基金(51378304
11162005)
江西省自然科学基金(20171BAB206051)资助项目
文摘
为模拟湿下击暴流风雨荷载,使用时变平均风速和调制的kaimal谱数值模拟具有非平稳非高斯特征的下击暴流脉动风速。从模拟结果可以看出,模拟的脉动风速相关函数明显具有时变的特征,而且瞬时相关函数均与目标函数吻合,因此模拟的脉动风速具有非平稳的目标特性;与此同时,在任意时刻,目标函数也与模拟的脉动风速概率密度函数吻合,表明模拟的脉动风速也具有非高斯的目标特性。因此,所采用的非平稳非高斯过程模拟方法有效可行。针对雨滴冲击荷载,首先对单个雨滴运动分析,推导出单个雨滴的冲击力,进而运用单位体积雨滴谱将单个雨滴冲击扩展到大量雨滴的冲击状态。结果表明,风速对雨滴冲击荷载的影响大,雨荷载变化趋势基本与风速一致,说明湿下击暴流的雨滴冲击作用主要由风速拖拽所致;此外,通过改变降雨强度发现,随着降雨强度增大,雨滴冲击力的变化趋势几乎不变,但峰值增大。
关键词
时变功率谱
湿下击暴流
非平稳非高斯
雨滴冲击
概率密度函数
Keywords
time-varying power spectrum
downburst accompanied with rain
non-stationary non-Gaussian
impact of raindrop
probability density function
分类号
O353.3 [理学—流体力学]
U441 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
考虑非稳态风荷载斜拉索风雨激振响应分析
被引量:
2
4
作者
李锦华
余维光
李春祥
李建丰
机构
华东交通大学土木建筑学院
上海大学土木工程系
出处
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期160-167,共8页
基金
国家自然科学基金(51378304
11162005)
江西省自然科学基金(20171BAB206051)资助项目
文摘
为研究自然风荷载对斜拉桥拉索风雨激振的影响,将数值模拟的非稳态风荷载作用到拉索振动微分方程中,对拉索振动响应进行了详细分析。首先,针对水线初始位置,使用最小二乘法拟合得到水线初始位置方程;接着,采用四阶Runge-Kutta法求解拉索振动响应。通过比较在非稳态风和稳态平均风作用下的拉索响应,发现在非稳态风荷载下拉索最大振幅的变化趋势并没有发生较大改变,皆是随着风速的增大先增大后减小;但拉索的整个振动过程发生了变化,伴随着节拍改变,其最大振幅也出现在不同振动周期内。此外,从风速-振幅曲线知,对频率为1Hz,2Hz和3Hz的拉索,在一定风速范围内,考虑非稳态风荷载的拉索振幅反而更大,而且此时的风速范围也更大。
关键词
斜拉索
风雨激振
水线初始位置
非稳态风荷载
最大振幅
Keywords
stay cables
wind-rain-induced vibration
rivulet initial position
unsteady wind loads
maximum amplitude
分类号
U441 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
O32 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
不同降雨环境下的斜拉索风雨激振响应研究
被引量:
1
5
作者
李锦华
张焕涛
杨文明
余维光
李春祥
机构
华东交通大学土木建筑学院
中铁大桥局集团第一工程有限公司
上海大学土木工程系
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期1709-1716,I0023,共9页
基金
国家自然科学基金(51778354,11962006)
江西省自然科学基金(20171BAB206051)。
文摘
研究了非稳态风荷载以及不同降雨环境下雨滴冲击对拉索振动的影响。建立了考虑非稳态风和雨滴冲击的斜拉索风雨激振响应方程;通过谐波叠加法模拟了非稳态风荷载;分析了不同降雨环境下非稳态风荷载以及不同降雨环境下雨滴冲击对拉索振动的影响。研究结果表明:在非稳态低风速作用下,拉索风雨激振振幅随着风速的增大先增大后减小,在9m/s^11m/s和13m/s^15m/s风速内,考虑非稳态风作用的拉索振幅大于稳态平均风作用的拉索振幅;在拉索风雨激振风速9m/s^13.5m/s内,考虑雨滴冲击的拉索振幅明显大于无雨滴冲击的拉索振幅,而在此以外的强风环境下,可认为强风速导致雨滴沿着碰撞点表面的切线方向脱离拉索,而不形成水线运动轨迹,拉索仅受到雨滴冲击与风荷载共同作用。
关键词
雨滴冲击
非稳态风
降雨强度
拉索振幅
Keywords
impact load of raindrop
unsteady wind
rainfall intensity
amplitude of cable vibration
分类号
TU311 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
具有时变功率谱的非高斯随机过程的数值模拟
李锦华
李建丰
陈水生
余维光
李春祥
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018
4
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职称材料
2
雨滴冲击荷载对斜拉桥拉索风雨激振影响的初步分析
李锦华
毛坤海
余维光
管海平
陈水生
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019
10
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职称材料
3
非平稳非高斯湿下击暴流风雨荷载的模拟
李锦华
余维光
李春祥
管海平
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
考虑非稳态风荷载斜拉索风雨激振响应分析
李锦华
余维光
李春祥
李建丰
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
不同降雨环境下的斜拉索风雨激振响应研究
李锦华
张焕涛
杨文明
余维光
李春祥
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
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职称材料
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