杜齐鲁,左其华,周益人

• 1:南京水利科学研究院河流海岸研究所

摘要(Abstract)：

目前,海洋工程物理模型试验中对风的模拟常采用两种方法,一种是挂重法,一种是吹风法。这两种方法均是采用某一恒定的风速来模拟相应的风力,然而自然界中的风是不均匀的,并具有较强的随机性和脉动性,单一的恒定风模拟无法真实反映海风对浮体、海上结构的荷载作用。本文基于Shinozuka理论并考虑风谱的有关特性,模拟出满足API谱特性随机风,并与有关文献中结果进行对比,试验结果显示本文结果在精度和稳定性方面均有所提高;通过严格控制风速偏差、风速标准差和风谱面积偏差,进一步研究对比了API谱与Davenport谱风过程,得出了前者风速波动幅度为后者1.5倍~2.0倍的结论,随机脉动风场的模拟突出了实际海风的随机性和脉动性,能够较为真实地反映海洋风环境,文章认为此谱特性风场可作为有关海洋工程风试验的试验环境。

关键词(KeyWords)： 随机风;API风谱;Davenport风谱;简谐波叠加法;物理模拟

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 水利部公益性行业科研专项项目(201401004);; 国家自然科学基金项目(51579156);; 南京水利科学研究院院基金重大项目(Y214009)资助~~

作者(Author): 杜齐鲁,左其华,周益人

DOI: 10.16441/j.cnki.hdxb.20160006

参考文献(References)：

• [1]张云彩.阵风及其谱模拟[J].海洋工程,1996,14(2):20-27.ZHANG Yun-cai.Gust simulation[J].Ocean Engineering,1996,14(2):20-27.
• [2]季春群,黄祥鹿.海洋工程模型试验的要求及试验技术[J].中国海洋平台,1996(5):234-237.JI Chun-qun,HUANG Xiang-lu.Test requirement and technology in model experiment of ocean engineering[J].China Offshore Platform,1996.11(5):234-237.
• [3]季春群,盛振邦.海洋工程环境条件模拟[J].中国海洋平台,1996,11(4):191-193.JI Chun-qun,SHENG Zhen-bang.Environment simulation of ocean engineering[J].China Ocean Platform,1996,11(4):191-193.
• [4]唐筱宁,夏运强,杨洪旗,等.波浪物理模型试验中风速比尺确定方法初探[J].海岸工程,2006,25(1):1-5.TANG Xiao-ning,XIA Yun-qiang,YANG Hong-qi,et al.A preliminary study on the determination method of wind speed scale in physical wave model test[J].Coastal engineering,2006,25(1):1-5.
• [5]夏运强,李华军,唐筱宁.海洋工程物理模型试验中风场模拟方法研究[J].工程力学,2008,25(1).XIA Yun-qiang,LI Hua-jun,TANG Xiao-ning.Wind simulation in physical model experiment of ocean engineering[J].Engineering Mechanics,2008,25(1):28-33.
• [6]彭涛,杨建民,李俊.海洋工程试验池中风场模拟[J].海洋工程,2009,27(2):8-13.PENG Tao,YANG Jian-min LI Jun.Simulation of wind field in a laboratory basin[J].Coastal engineering,2009,27(2):8-13.
• [7]Davenport A G.The Spectrum of Horizontal Gustiness Near Ground in High Winds[J].Royal Meteor Soc,1961(87):194-211.
• [8]K Suresh Kumar.Random number sensitivity in simulation of wind loads[J].Wind and Structures,2000,3(1):1-10.
• [9]Harris R I.The Nature of the Wind,Modern Designing of Wind Sensitive Structures[M].Const Ind Res&Inf Assn London:1971:29-55.
• [10]SIMIU E.Wind spectra and dynamic along wind response[J].Journal of the Structural Division,ASCE,1974,100(9):1897-1910.
• [11]舒新玲.风荷载测试与模拟技术的回顾与展望[J].振动与冲击,2002,21(3):6-10.SHU Xin-ling,ZHOU Dai.Review and prospect on measurement and simulation techniques of wind load[J].Journal of vibration and shock.2002,21(3):6-10.
• [12]Shinozuka M.Digital simulation of random processes and its applications[J].Sound and Vibration,1972,25(1):111-128.
• [13]阎石,郑伟.间谐波叠加法模拟风谱[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2005,21(1):1-4.YAN Shi,ZHENG Wei.Wind load simulation by superposition of harmonic[J].Journal of Shenyang Jianzhu University(Natural Science),2005,21(1):1-4.

文章评论(Comment)：