基于本征正交分解的波浪力随机场降维模拟

论文摘要

基于平稳多变量随机过程理论,推导了基于正交随机变量的本征正交分解（POD）公式,在此基础上,通过定义POD公式中正交随机变量集的随机函数形式,建议了平稳多变量随机过程模拟的POD-随机函数方法。该方法与传统基于随机相位角的POD都是基于正交随机变量POD的特例,然而该方法仅需两个基本随机变量即可实现对平稳多变量随机过程的精细表达。根据线性化的Morison方程,推导了波浪力多变量随机过程的功率谱密度函数矩阵,利用POD-随机函数方法,实现了波浪力多变量随机过程模拟的高效降维。最后,结合P-M波浪谱,给出了水平向波浪力多变量随机过程的功率谱密度矩阵,并对水平向波浪力随机场进行数值模拟分析。算例表明,该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,在模拟精度方面亦具有显著优势。

论文目录

• 1 基于正交随机变量的本征正交分解
• 2 基于本征正交分解的降维模拟
• 3 基于线性化Morison方程的波浪力随机场
• 4 计算实例
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘章军,刘磊,汪峰

关键词: 波浪力随机场,本征正交分解,功率谱密度矩阵,随机函数,降维

来源: 振动与冲击 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 地球物理学,水利水电工程

单位: 武汉工程大学土木工程与建筑学院,三峡大学土木与建筑学院

基金: 国家自然科学基金(51778343,51278282)

分类号: TV139.2

DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2019.12.014

页码: 98-104

总页数: 7

文件大小: 1126K

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