数值截断风速模拟算法

大幅提速

该算法通过截断微小谐波项简化求和，在保证模拟精度的同时大幅提升计算效率。

吴凤波 · Xu, Zhilong · 赵宁 · Chen, Xiaowei · Xu, Wang · Yu, Wu

Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 2023

技术优势

计算大幅提速

通过频率截断方案简化空间维度求和，同时显著减少了频率维度所需的 FFT 操作，直接降低了整体计算量。

精度不损失

仅省略幅值微小的谐波项，对模拟结果的影响可忽略，故精度与传统方法相当。

步骤更简洁

通过一种新的对角解耦方法重新排列双重求和，使求和结构更利于高效计算。

应用场景

• 风速模拟：快速生成非平稳风速时程序列，减少工程计算耗时。
• 风工程：为大型结构抗风分析提供高效的风场模拟工具。
• 随机场模拟：加速多维非平稳随机场的谱表示法模拟，适用于更广泛概率分析。