本发明公开了一种基于Piecewise‑Johnson变换的非高斯风压模拟方法及系统和存储介质,该方法基于Piecewise‑Johnson转换模型(PJTM)对多元非高斯风压随机过程进行模拟,首先获取测点的风压数据;预处理风压数据得到标准化风压数据;然后建立用于模拟标准风压系数的PJTM模型:最后通过PJTM模型对标准化风压数据进行模拟得到非高斯过程的模拟样本;本发明提供的PJTM模型参数及解析表达式;确定了相关函数偏离关系;进而给出了模拟的整个流程。用于确定模型参数和相关函数偏离关系的解析表达式大大提高了模拟效率和模拟精度高,解决了基于矩模型模拟非高斯风压过程的低效率低精度的缺陷,适用于风洞试验中的超长非高斯风压数据的模拟过程。
1.基于Piecewise-Johnson变换的非高斯风压模拟方法,其特征在于:包括以下步骤:获取测点的风压数据;预处理风压数据得到标准化风压数据;按照以下公式建立用于模拟标准风压系数的PJTM模型:式中,xj表示第j个非高斯风压;zj表示与xj对应的高斯风压;gj(.)表示基于xj的统计矩确定的传递函数;表示针对xj正尾部新建立起的均值;表示针对xj负尾部新建立起的均值;表示针对xj正尾部新建立起的标准差;表示针对xj负尾部新建立起的标准差;表示xj正尾新统计矩确定的JTM传递函数;表示xj负尾新统计矩确定的JTM传递函数;通过PJTM模型对标准化风压数据进行模拟得到非高斯过程的模拟样本;所述PJTM模型至少包括以下任一模型:第一类模型:第二类模型:第三类模型:第四类模型:式中,是确定PJTM模型中正尾部分的模型参数;是确定PJTM模型中正尾部分的模型参数;所述PJTM模型参数的解析式按照以下公式进行:式中,ηj,λj,和εj表示PJTM模型参数;α4表示峰度;所述PJTM模型导出的相关函数偏离关系的解析式按照以下公式进行:式中,ρjk(τ)表示xj和xk间的相关系数;ρojk(τ)表示zj和zk间的相关系数;和表示Ij,s的正值和负值,其中和表示Ik,s的正值和负值;其中Hes(.)表示第s阶Hermite多项式;式中,和表示为:其中,是zgh,a的正值;zgh,a是Hermite多项式Hes(.)的根;是zgh,a的负值;是wgh,a的正值;wgh,a是Hermite多项式根zgh,a的权重;是wgh,a的负值;dn是zgh,a正值的个数;dp是zgh,a负值的个数;d是样本数目。
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