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专利号: 2023117498210
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于最大熵法和矩转换函数的平稳非高斯风压模拟方法,用于模拟对建筑物的结构抗风设计,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:基于目标标准非高斯风压 的第 个原始矩 , ,通过最大熵法MEM计算边际概率分布函数PDF;

步骤2:使用边缘概率密度函数PDF  确定传递函数;

步骤3:根据目标互功率谱密度矩阵 计算互相关系数矩阵 ;

其中, 表示互相关系数矩阵;

步骤4:根据非高斯相关系数估计中的误差边界线将变换关系划分为I区域和II区域;

分别对I区域和II区域进行计算得到潜在标准非高斯向量的互相关系数CCF矩阵和潜在标准非高斯向量的互功率谱密度PSD矩阵 ;

其中, 表示潜在高斯互相关系数矩阵; 表示潜在高斯互功率谱密度矩阵;

步骤5:基于潜在高斯互功率谱密度矩阵 获得高斯样本 ,然后根据高斯样本获得非高斯风压矢量 的样本;

所述通过最大熵法MEM计算边缘概率密度函数;具体计算过程如下:其中, 表示边缘概率分布函数;表示随机变量;表示原点矩的阶数; 表示第阶;

和 是拉格朗日乘子, ;

所述传递函数具体通过以下公式计算:

确定与 相关的基于矩的分段平移函数:

其中, 表示目标标准非高斯风压; 表示新定义的负侧均值; 表示新定义的正侧均值; 表示基于矩的传递函数模型; 表示新定义的负侧标准差; 表示新定义的正侧标准差; 表示新定义的负侧峰度; 表示新定义的正侧峰度;

所述新定义的负侧均值 、负侧标准差 、负侧峰度 按照以下公式进行计算: ;

所述 、正侧标准差 、正侧峰度 按照以下公式进行计算:;

其中, 表示 的中值; 表示 的概率密度函数。

2.如权利要求1所述的基于最大熵法和矩转换函数的平稳非高斯风压模拟方法,其特征在于:所述平移函数通过Wiener‑Khinchine转换从相应的PSD矩阵 得到;

目标标准非高斯向量的交叉CCF矩阵 通过Wiener‑Khinchine变换从相应的PSD矩阵 得到;

潜在标准非高斯向量的交叉PSD矩阵 通过逆Wiener‑Khinchine变换从 获得。

3.如权利要求1所述的基于最大熵法和矩转换函数的平稳非高斯风压模拟方法,其特征在于:所述潜在标准非高斯向量的互CCF矩阵 可通过针对I区域提出的闭合形式公式和针对II区域提出的基于插值的方案获得。

4.如权利要求1所述的基于最大熵法和矩转换函数的平稳非高斯风压模拟方法,其特征在于:所述非高斯风压矢量 的样本的获得是通过将高斯样本 代入以下公式进行计算得到:其中, 表示目标标准非高斯风压; 表示新定义的负侧均值; 表示新定义的正侧均值; 表示由 和 确定的基于矩的模型; 表示新定义的负侧标准差; 表示新定义的正侧均值; 表示新定义的负侧峰度; 表示新定义的正侧峰度。

5.基于最大熵法和矩转换函数的平稳非高斯风压模拟系统,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1至4任一项所述的方法。