邊 坡本體的風(fēng)速時(shí)程快速模擬裝置,所述快速模擬裝置包括:
[0050] (1)結(jié)構(gòu)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊1,其包括風(fēng)速儀、溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置,沿生態(tài)景觀 邊坡高度方向?qū)⑸鷳B(tài)景觀邊坡劃分多個(gè)間隔相同的測(cè)試層,在生態(tài)景觀邊坡頂部安裝所述 數(shù)據(jù)采集裝置,選擇測(cè)試層的正中位置處作為一個(gè)風(fēng)速時(shí)程的模擬點(diǎn),且在每個(gè)測(cè)試層邊 緣布設(shè)所述風(fēng)速儀和溫度傳感器;
[0051] (2)平均風(fēng)速計(jì)算模塊2,其利用風(fēng)速儀監(jiān)測(cè)出每測(cè)試層的風(fēng)速總量,橫向角和豎 向風(fēng)速,取0.2s為采樣時(shí)間間隔,進(jìn)行平均風(fēng)速的計(jì)算時(shí),引入平均風(fēng)速校正系數(shù)Q:
[0052]
[0053]每測(cè)試層在一個(gè)采用時(shí)間的平均風(fēng)速的計(jì)算公式為:
[0054]
[0055] 其中,A為風(fēng)速總量w在X方向的分量值的極大值和極小值之和,B為風(fēng)速總量w在y 方向分量值的極大值和極小值之和,P為當(dāng)?shù)仄骄鶜鈮?,T為當(dāng)?shù)仄骄鶞囟?,Pwat為當(dāng)?shù)仄骄?水汽壓,F(xiàn) b為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的風(fēng)壓系數(shù);
[0056] (3)各模擬點(diǎn)的脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程計(jì)算模塊3,包括生成所述各模擬點(diǎn)的脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程 的脈動(dòng)風(fēng)速功率譜,進(jìn)行脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的模擬時(shí),引入溫度修正系f
^ 中Το為設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度,T為由所述溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的平均溫度值,則 [0057] Τ 2 To時(shí),所述脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的優(yōu)化公式為:
[0058]
[0059] T〈To時(shí),所述脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的優(yōu)化公式為:
[0060] 11 (:i')
[0061]其中,λ為根據(jù)生態(tài)景觀邊坡結(jié)構(gòu)選擇的地面粗糙度系數(shù),g為根據(jù)平均風(fēng)速W⑴選 取的頻率截取上限值;
[0062] (4)風(fēng)速時(shí)程計(jì)算模塊4,包括微處理器,所述微處理器利用諧波疊加法對(duì)相同位 置處的平均風(fēng)速和脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程進(jìn)行疊加,得到各模擬點(diǎn)的風(fēng)速時(shí)程;
[0063] (5)風(fēng)速模擬顯示模塊5,包括依次連接的隔離放大器和數(shù)字顯示屏,所述隔離放 大器的輸入端與所述微信處理器連接。
[0064]本實(shí)施例的生態(tài)景觀邊坡在生態(tài)景觀邊坡本體上安裝了風(fēng)速時(shí)程快速模擬裝置, 便于生態(tài)景觀邊坡風(fēng)速時(shí)程特征的及時(shí)獲取,維護(hù)人員可以更全面地了解生態(tài)景觀邊坡的 風(fēng)振響應(yīng)特性,以此對(duì)生態(tài)景觀邊坡進(jìn)行恰當(dāng)?shù)木S護(hù),增強(qiáng)生態(tài)景觀邊坡的安全性能;所述 模擬裝置基于諧波疊加法的基礎(chǔ)上,對(duì)平均風(fēng)速和脈動(dòng)風(fēng)速的計(jì)算公式進(jìn)行優(yōu)化,減少了 計(jì)算的工作量,提高了生態(tài)景觀邊坡的風(fēng)速時(shí)程模擬的效率;在計(jì)算平均風(fēng)速時(shí)引入平均 風(fēng)速校正系數(shù)Q,計(jì)算脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程時(shí)引入溫度修正系數(shù)K,使得生態(tài)景觀邊坡的風(fēng)速時(shí)程 模擬更加精確,其中設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)溫度To為23°C,設(shè)定截取頻率上限值為4hZ,最后得到的各模 擬點(diǎn)的風(fēng)速時(shí)程的模擬精度提高到96%,效率相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提高了 1.2%。
[0065] 實(shí)施例三
[0066] 參見圖1,本實(shí)施例的生態(tài)景觀邊坡包括生態(tài)景觀邊坡本體和安裝在生態(tài)景觀邊 坡本體的風(fēng)速時(shí)程快速模擬裝置,所述快速模擬裝置包括:
[0067] (1)結(jié)構(gòu)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊1,其包括風(fēng)速儀、溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置,沿生態(tài)景觀 邊坡高度方向?qū)⑸鷳B(tài)景觀邊坡劃分多個(gè)間隔相同的測(cè)試層,在生態(tài)景觀邊坡頂部安裝所述 數(shù)據(jù)采集裝置,選擇測(cè)試層的正中位置處作為一個(gè)風(fēng)速時(shí)程的模擬點(diǎn),且在每個(gè)測(cè)試層邊 緣布設(shè)所述風(fēng)速儀和溫度傳感器;
[0068] (2)平均風(fēng)速計(jì)算模塊2,其利用風(fēng)速儀監(jiān)測(cè)出每測(cè)試層的風(fēng)速總量,橫向角和豎 向風(fēng)速,取0.2s為采樣時(shí)間間隔,進(jìn)行平均風(fēng)速的計(jì)算時(shí),引入平均風(fēng)速校正系數(shù)Q:
[0069]
[0070]每測(cè)試層在一個(gè)采用時(shí)間的平均風(fēng)速的計(jì)算公式為:
[0071]
[0072] 其中,A為風(fēng)速總量w在X方向的分量值的極大值和極小值之和,B為風(fēng)速總量w在y 方向分量值的極大值和極小值之和,P為當(dāng)?shù)仄骄鶜鈮?,F(xiàn)為當(dāng)?shù)仄骄鶞囟?,PwatS當(dāng)?shù)仄?均水汽壓,F(xiàn) b為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的風(fēng)壓系數(shù);
[0073] (3)各模擬點(diǎn)的脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程計(jì)算模塊3,包括生成所述各模擬點(diǎn)的脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程 的脈動(dòng)風(fēng)速功率譜,進(jìn)行脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的模擬時(shí),引入溫度修正系數(shù)
,其 中Το為設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度,T為由所述溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的平均溫度值,則
[0074] Τ 2 To時(shí),所述脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的優(yōu)化公式為:
[0075]
[0076] T〈To時(shí),所述脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的優(yōu)化公式為:
[0077]
[0078] 其中,λ為根據(jù)生態(tài)景觀邊坡結(jié)構(gòu)選擇的地面粗糙度系數(shù),g為根據(jù)平均風(fēng)速W⑴選 取的頻率截取上限值;
[0079] (4)風(fēng)速時(shí)程計(jì)算模塊4,包括微處理器,所述微處理器利用諧波疊加法對(duì)相同位 置處的平均風(fēng)速和脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程進(jìn)行疊加,得到各模擬點(diǎn)的風(fēng)速時(shí)程;
[0080] (5)風(fēng)速模擬顯示模塊5,包括依次連接的隔離放大器和數(shù)字顯示屏,所述隔離放 大器的輸入端與所述微信處理器連接。
[0081] 本實(shí)施例的生態(tài)景觀邊坡在生態(tài)景觀邊坡本體上安裝了風(fēng)速時(shí)程快速模擬裝置, 便于生態(tài)景觀邊坡風(fēng)速時(shí)程特征的及時(shí)獲取,維護(hù)人員可以更全面地了解生態(tài)景觀邊坡的 風(fēng)振響應(yīng)特性,以此對(duì)生態(tài)景觀邊坡進(jìn)行恰當(dāng)?shù)木S護(hù),增強(qiáng)生態(tài)景觀邊坡的安全性能;所述 模擬裝置基于諧波疊加法的基礎(chǔ)上,對(duì)平均風(fēng)速和脈動(dòng)風(fēng)速的計(jì)算公式進(jìn)行優(yōu)化,減少了 計(jì)算的工作量,提高了生態(tài)景觀邊坡的風(fēng)速時(shí)程模擬的效率;在計(jì)算平均風(fēng)速時(shí)引入平均 風(fēng)速校正系數(shù)Q,計(jì)算脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程時(shí)引入溫度修正系數(shù)K,使得生態(tài)景觀邊坡的風(fēng)速時(shí)程 模擬更加精確,其中設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)溫度To為23°C,設(shè)定截取頻率上限值為5hZ,最后得到的各模 擬點(diǎn)的風(fēng)速時(shí)程的模擬精度提高到94.8%,效率相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提高了 1.3%。
[0082]實(shí)施例四
[0083]參見圖1,本實(shí)施例的生態(tài)景觀邊坡包括生態(tài)景觀邊坡本體和安裝在生態(tài)景觀邊 坡本體的風(fēng)速時(shí)程快速模擬裝置,所述快速模擬裝置包括:
[0084] (1)結(jié)構(gòu)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊1,其包括風(fēng)速儀、溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置,沿生態(tài)景觀 邊坡高度方向?qū)⑸鷳B(tài)景觀邊坡劃分多個(gè)間隔相同的測(cè)試層,在生態(tài)景觀邊坡頂部安裝所述 數(shù)據(jù)采集裝置,選擇測(cè)試層的正中位置處作為一個(gè)風(fēng)速時(shí)程的模擬點(diǎn),且在每個(gè)測(cè)試層邊 緣布設(shè)所述風(fēng)速儀和溫度傳感器;
[0085] (2)平均風(fēng)速計(jì)算模塊2,其利用風(fēng)速儀監(jiān)測(cè)出每測(cè)試層的風(fēng)速總量,橫向角和豎 向風(fēng)速,取0.2s為采樣時(shí)間間隔,進(jìn)行平均風(fēng)速的計(jì)算時(shí),引入平均風(fēng)速校正系數(shù)Q:
[0086]
[0087] 每測(cè)試層在一個(gè)采用時(shí)間的平均風(fēng)速的計(jì)算公式為:
[0088]
[0089] 其中,A為風(fēng)速總量w在X方向的分量值的極大值和極小值之和,B為風(fēng)速總量w在y 方向分量值的極大值和極小值之和,F(xiàn)為當(dāng)?shù)仄骄鶜鈮?,f為當(dāng)?shù)仄骄鶞囟?,PwatS當(dāng)?shù)仄?均水汽壓,F(xiàn) b為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的風(fēng)壓系數(shù);
[0090] (3)各模擬點(diǎn)的脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程計(jì)算模塊3,包括生成所述各模擬點(diǎn)的脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程 的脈動(dòng)風(fēng)速功率譜,進(jìn)行脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的模擬時(shí),引入溫度修正系數(shù) 中Το為設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度,T為由所述溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的平均溫度但,則
[0091 ] Τ 2 To時(shí),所述脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的優(yōu)化公式為:
[0092]
[0093] T〈TQ時(shí),所述脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的優(yōu)化公式為:
[0094]
[0095] 其中,λ為根據(jù)生態(tài)景觀邊坡結(jié)構(gòu)選擇的地面粗糙度系數(shù),g為根