基于正交小波逆变换的风速时程数值模拟方法验证

本文主要探讨了基于正交小波逆变换的风速时程数值模拟方法在大型结构风振响应分析中的应用。在进行风荷载对大型结构动态响应的时域分析时，风速时程的精确输入至关重要。论文作者结合多分辨率分析的思想，利用小波理论，特别是正交小波基，建立了小波系数与风速功率谱密度函数之间的关系。这一理论基础使得研究人员能够从已知的功率谱密度函数出发，通过随机生成各尺度的小波系数，进一步通过小波逆变换技术生成符合实际的平稳风速时程。 具体来说，研究者使用了L-P小波基来实现模拟。他们模拟了一个与Davenport谱相符的特定点的脉动风速时程，结果表明，通过这种方法生成的风速时程功率谱与预设的目标谱有良好的一致性，这验证了该方法在模拟风速波动过程中的有效性。这种数值模拟技术在风力工程、结构动力学以及风能开发等领域具有重要意义，因为它可以提供准确的风荷载输入，有助于评估和优化结构的设计，减少风灾风险。 论文的研究背景强调了风荷载在大型结构稳定性评估中的关键作用，以及风速时程模拟在风振响应分析中的必要性。作者团队，包括白泉博士、朱浮声教授等，不仅展示了小波理论在风速时程模拟中的创新应用，还为风工程领域的实践者提供了实用的工具和方法论。 这篇文章的主要贡献在于提出了一种新的风速时程数值模拟方法，它依赖于小波分析的数学原理，为风荷载输入问题的解决提供了一种高效且准确的途径。这项研究对于提升结构工程的风动力学分析能力具有重要的科学价值和实际意义。