[发明专利]一种湍流边界层载荷模型的等效方法

摘要

本发明公开了一种湍流边界层载荷模型的等效方法，包括如下步骤(1)湍流边界层载荷模型经等效后形成等效完全随机面压载荷模型；(2)确定所述等效完全随机面压载荷模型的等效相关函数的量级；(3)确定结构弯曲波长及湍流边界层载荷特征波长，进而计算一致性频率，在此基础上确定等效随机面压载荷模型的适用频率范围。本发明提供的一种湍流边界层载荷模型的等效方法，是一种将湍流边界层载荷模型等效为完全随机面压载荷模型的技术，该技术可有效降低湍流边界层载荷作用下结构动响应分析的计算量，缩短设计周期，节约设计成本。

主权项

一种湍流边界层载荷模型的等效方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：湍流边界层载荷模型经等效后形成等效完全随机面压载荷模型；步骤2：确定所述等效完全随机面压载荷模型的等效相关函数的量级；步骤3：根据结构模型和湍流边界层载荷模型确定所述等效完全随机面压载荷模型的适用频率范围；其中：所述步骤1中的湍流边界层载荷模型为：Spp(ξx,ξy,ω)=S0e-|ξx|/Dxe-|ξy|/Dye-jkcξx---(1)]]>其中ξx为两点在x轴方向上的距离，ξy为两点在y轴方向上的距离，ω为角频率，S0为载荷功率谱的量级，Dx＝αx/kc、Dy＝αy/kc分别为顺流方向和横流方向的相干长度，无量纲常数αx＝8、αy＝1.2，kc＝ω/Uc为对流波数，Uc＝0.7U为对流速度，U为来流速度；所述步骤1中所述等效完全随机面压载荷模型为：Spp(ξx,ξy,ω)＝S0Ceq(ω)δ(ξx)δ(ξy)    (2)其中Ceq(ω)为等效相关函数的量级，函数δ(ξ)为克罗内克函数：所述步骤2中等效完全随机面压载荷模型的等效相关函数的量级Ceq(ω)满足下式：∫∞∫∞Ceq(ω)δ(ξx)δ(ξy)dξxdξy=∫∞∫∞e-|ξx|/Dxe-|ξy|/Dye-jkcξxdξxdξy---(4)]]>所述步骤3中的等效完全随机面压载荷模型的适用频率范围为f≥fcrit，fcrit为临界频率。