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基于谐波合成法的大涡模拟脉动风场生成方法研究 被引量:8
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作者 沈炼 韩艳 +1 位作者 蔡春声 董国朝 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期64-71,共8页
为准确模拟大涡模拟入口处的脉动信息,在充分考虑脉动风场的功率谱、相关性、风剖面等参数前提下,运用谐波合成方法生成了满足目标风场湍流特性的随机序列数,通过对FLUENT软件平台进行二次开发,将生成的随机序列数赋给大涡模拟的入口边... 为准确模拟大涡模拟入口处的脉动信息,在充分考虑脉动风场的功率谱、相关性、风剖面等参数前提下,运用谐波合成方法生成了满足目标风场湍流特性的随机序列数,通过对FLUENT软件平台进行二次开发,将生成的随机序列数赋给大涡模拟的入口边界,从而实现了大涡模拟的脉动输入.基于风洞试验数据,分别建立了两种模拟脉动风场的数值模型,一为没有任何障碍物的空风洞,运用谐波合成方法生成的随机序列数作为入口边界来生成脉动信息;二为与真实风洞一致的尖劈粗糙元风洞,采用平均风作为入口边界,利用尖劈粗糙元对风场的扰动来产生脉动信息.通过对比两种数值模型发现:基于谐波合成方法生成的脉动风场可作为大涡模拟的入口边界,可为大涡模拟脉动入口研究提供参考. 展开更多
关键词 大涡模拟 谐波合成 数值模拟 脉动风场
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脉动风场数值模拟的POD-谐波合成法 被引量:11
2
作者 孙瑛 林斌 +1 位作者 武岳 孙晓颖 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期13-17,共5页
谐波合成法(WAWS)具有较高的随机序列生成精度,是目前进行随机风场模拟中较多采用的方法,但在模拟多节点、长序列脉动风场时程时往往存在计算效率低、内存易超限的问题.本文结合谐波合成法与POD技术(WAWS/POD),在保证计算精度的前提下... 谐波合成法(WAWS)具有较高的随机序列生成精度,是目前进行随机风场模拟中较多采用的方法,但在模拟多节点、长序列脉动风场时程时往往存在计算效率低、内存易超限的问题.本文结合谐波合成法与POD技术(WAWS/POD),在保证计算精度的前提下大大提高计算效率,解决了数值模拟过程中计算内存超限的问题.同时为方便用户掌握数值模拟的精度,给出该方法的误差控制指标,用于选择正交分解阶数.最后,采用WAWS/POD联合法模拟了空间200个节点的脉动风场,验证了方法的准确性和高效性. 展开更多
关键词 脉动风 数值模拟 本征正交分解 谐波合成
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基于谐波合成法的输电塔线体系风致响应分析 被引量:5
3
作者 甘凤林 杨振伟 代晓光 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第18期186-190,共5页
输电塔线体系由于具有大跨、高柔的特性,在风荷载的作用下容易产生较大的振动,对风荷载的作用比较敏感,因此风荷载是输电塔线体系极其重要的设计荷载,起着决定性作用。文章基于脉动风的基本特性和Davenport风速谱,提出了时域法中基于按... 输电塔线体系由于具有大跨、高柔的特性,在风荷载的作用下容易产生较大的振动,对风荷载的作用比较敏感,因此风荷载是输电塔线体系极其重要的设计荷载,起着决定性作用。文章基于脉动风的基本特性和Davenport风速谱,提出了时域法中基于按时间抽取的快速傅里叶变换技术改进的谐波合成法,然后对输电塔线体系的脉动风场进行了仿真,结果表明,仿真的脉动风速与实际风速一致,仿真的风场符合脉动风的空间相关性规律,计算效率得到了提高。 展开更多
关键词 输电塔线体系 脉动风 风致响应 谐波合成
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基于改进谐波合成法的杭州湾跨海大桥风场模拟研究 被引量:5
4
作者 马麟 刘健新 韩万水 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 2008年第1期56-60,共5页
基于风洞试验实测的风参数采用改进谐波合成法模拟了杭州湾跨海大桥全桥风场.风场模拟涉及的风参数主要包括脉动风谱和空间相关函数,对风洞中的风场参数进行了实测拟合并应用于风场模拟当中.谐波合成法模拟大跨桥梁的风场耗时过长、应... 基于风洞试验实测的风参数采用改进谐波合成法模拟了杭州湾跨海大桥全桥风场.风场模拟涉及的风参数主要包括脉动风谱和空间相关函数,对风洞中的风场参数进行了实测拟合并应用于风场模拟当中.谐波合成法模拟大跨桥梁的风场耗时过长、应用不便,用拉格朗日插值法改进谐波合成法可大大提高风场模拟效率,编制了基于改进谐波合成法的风场模拟流程图和相应程序Improved-WAWS,为大跨桥梁的风场模拟提供了切实可行的方法.试验结果表明:衰减因子λ在不同间距D时,存在一定差异,且随风速U的增加,衰减因子不断增加;用改进谐波合成法模拟的风速样本时程的功率谱、互功率谱、相关函数及互相关函数与相应目标值吻合良好. 展开更多
关键词 风场模拟 谐波合成 衰减因子 拉格朗日插值
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谐波合成法脉动风模拟时间步长的取值 被引量:11
5
作者 张军锋 涂保中 +2 位作者 刘庆帅 杨军辉 李会知 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期62-68,117,共8页
为明确基于FFT技术的谐波合成法(WAWS)中各参数的取值原则,尤其关注时间步长Δt以及对后续动力计算结果的影响,针对单自由度弹簧振子模型和某变电站避雷针高耸结构,采用多种参数进行脉动风时程模拟和时程动力计算,经结果对比和WAWS原理... 为明确基于FFT技术的谐波合成法(WAWS)中各参数的取值原则,尤其关注时间步长Δt以及对后续动力计算结果的影响,针对单自由度弹簧振子模型和某变电站避雷针高耸结构,采用多种参数进行脉动风时程模拟和时程动力计算,经结果对比和WAWS原理分析,并结合风谱和模态力谱特征,给出WAWS的参数,包括截止频率f u、周期T 0、频率点N时频点比值M/N和时间步长Δt的取值原则。研究结果表明:基于单索引频率的WAWS进行随机场模拟时,如果时频点比值取常用值M/N=2,最大频率f u对应谐波的每个周期里只有两个时间点,得到的折线无法准确再现原余弦曲线的模拟目标,并且对应的Δt可能在动力时程计算无法准确计入结构的共振效应;为使动力计算准确计入共振效应,可通过增加截止频率f u和M/N来减小Δt,并且增加f u或增加M/N的效果一致;弹簧振子模型对Δt的要求最为苛刻,其Δt可作为普通结构的上限,普通结构对Δt的具体取值,可以上限值为指导再通过试算合理确定。 展开更多
关键词 桥梁工程 谐波合成 脉动风场 截止频率 时频点比值 时间步长 共振效应
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基于协方差本征变换与谐波合成法的随机风场模拟 被引量:4
6
作者 张佳文 郭文华 项超群 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第21期197-203,共7页
为解决谐波合成法模拟多变量随机脉动风场计算效率低下,内存易超限的问题,提出了协方差本征变换与谐波合成法相结合的风场模拟新方法。在谐波合成法和协方差本征变换的基础上,采用基于方差比的模态截断准则缩阶互谱密度矩阵,以减少矩阵... 为解决谐波合成法模拟多变量随机脉动风场计算效率低下,内存易超限的问题,提出了协方差本征变换与谐波合成法相结合的风场模拟新方法。在谐波合成法和协方差本征变换的基础上,采用基于方差比的模态截断准则缩阶互谱密度矩阵,以减少矩阵的Cholesky分解次数,同时运用FFT技术来提高谐波项的合成速度,并给出了该方法的误差控制指标。通过算例表明上述方法可有效减少整个模拟过程的计算时间,采用方差比模态截断准则可保证所有节点位置的样本方差具有较高精度,模拟样本的功率谱密度、相关函数与目标值较为符合,并且具有较好的随机性。证实了所提出方法可以高效、准确地的模拟出随机脉动风场。 展开更多
关键词 协方差本征变换 谐波合成 方差比 模态截断准则 随机风场 FFT技术
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超高层建筑脉动风速场模拟的改进谐波合成法 被引量:5
7
作者 李锦华 李春祥 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期151-156,共6页
针对传统的谐波合成法模拟超高层建筑脉动风速场存在计算量大的问题,提出了考虑互谱密度矩阵为复数矩阵的一般情况,使用插值精度较高的样条插值技术来减少Cholesky谱矩阵分解的次数,再使用FFT技术进一步加快模拟计算速度的改进谐波合成... 针对传统的谐波合成法模拟超高层建筑脉动风速场存在计算量大的问题,提出了考虑互谱密度矩阵为复数矩阵的一般情况,使用插值精度较高的样条插值技术来减少Cholesky谱矩阵分解的次数,再使用FFT技术进一步加快模拟计算速度的改进谐波合成法。为了阐明改进谐波合成法具有较好的模拟精度和较快的计算速度,运用该方法模拟了一栋225m高的超高层建筑脉动风速场,并与仅使用FFT技术的谐波合成法即传统谐波合成法的模拟结果进行了对比分析。模拟结果的对比分析表明:尽管改进后的谐波合成法对谱分解矩阵采用了插值近似措施,但模拟的随机风速样本仍具有很好的精度,计算效率比传统的谐波合成法有了较大的提高。 展开更多
关键词 数值模拟 超高层建筑 脉动风速 谐波合成 样条插值 FFT技术
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基于谐波合成法的轨道随机不平顺数值模拟 被引量:1
8
作者 张希黔 周敬 +2 位作者 葛勇 詹永祥 黄宾 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期128-132,共5页
针对轨道不平顺所致的列车随机振动问题,采用单维单变量随机场谐波合成法,引入轨道垂向、轨向及水平交叉谱的影响,以轨道不平顺谱为输入,对轨道不平顺过程进行模拟。通过对模拟样本的谱密度函数、相关函数检验验证表明,谐波合成法能有... 针对轨道不平顺所致的列车随机振动问题,采用单维单变量随机场谐波合成法,引入轨道垂向、轨向及水平交叉谱的影响,以轨道不平顺谱为输入,对轨道不平顺过程进行模拟。通过对模拟样本的谱密度函数、相关函数检验验证表明,谐波合成法能有效地模拟出符合要求的随机样本,为轨道随机振动分析提供恰当的时域输入函数。以美国第6级线路轨道垂向不平顺功率谱为输入谱的数值算例,用谐波合成法模拟的轨道时域样本及其功率谱密度,与目标谱吻合较好。 展开更多
关键词 交通工程 数值模拟 谐波合成 轨道不平顺 功率谱密度
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谐波合成法在动力荷载模拟中的应用 被引量:1
9
作者 张京穗 刘章军 《四川建筑科学研究》 北大核心 2007年第4期52-54,共3页
详细介绍了利用谐波合成法模拟随机过程的思路。根据模拟点数的不同,将谐波合成法分为单点模型和考虑相关性的多点模型,以桥面不平度和桥面纵向脉动风速的模拟为例,说明了谐波合成法在工程中的应用。通过对模拟结果的功率谱与目标功率... 详细介绍了利用谐波合成法模拟随机过程的思路。根据模拟点数的不同,将谐波合成法分为单点模型和考虑相关性的多点模型,以桥面不平度和桥面纵向脉动风速的模拟为例,说明了谐波合成法在工程中的应用。通过对模拟结果的功率谱与目标功率谱密度的比较,验证了谐波合成法的可靠性和准确性。 展开更多
关键词 谐波合成 动力荷载 桥面不平度 脉动风速
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基于谐波合成与分解的曲柄摇杆机构运动学程序化研究 被引量:3
10
作者 尹晓丽 李春明 《甘肃科学学报》 2021年第1期26-30,35,共6页
曲柄摇杆机构的从动件位置角须通过多元三角函数方程组获得,其准确程序化研究值得重视。为了求解上述方程组并实现程序化,综述了位置角的求解方法。根据几何关系提出了求取从动件位置角的铰接点坐标法;基于谐波合成与分解的原理与方法... 曲柄摇杆机构的从动件位置角须通过多元三角函数方程组获得,其准确程序化研究值得重视。为了求解上述方程组并实现程序化,综述了位置角的求解方法。根据几何关系提出了求取从动件位置角的铰接点坐标法;基于谐波合成与分解的原理与方法提出了直接求解三角函数方程而获得角度的方法;分析了反三角函数的取值条件,从而可实现运动学参数的程序化求解。然后以CYJ10-3-53HB游梁式抽油机的主机构为例,令曲柄作为主动体匀速转动,进行了程序化运动学仿真。仿真结果验证了所提出的2个方法正确可靠。 展开更多
关键词 平面四体机构运动学 曲柄摇杆机构 多元三角函数方程 谐波合成与分解原理 铰接点坐标法
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基于FPGA与谐波合成信号发生器的实现 被引量:6
11
作者 张新 吴凤云 王帆 《现代电子技术》 北大核心 2018年第2期174-178,182,共6页
提出一种结合傅里叶级数展开和DDS原理产生任意波形信号发生器的实现方法。利用FPGA设计了15个DDS模块,将一周期正弦波的样值写入DDS模块的ROM表。对目标信号进行傅里叶变换得到信号各次谐波的频率和幅值,取其1~15次谐波的频率作为每个... 提出一种结合傅里叶级数展开和DDS原理产生任意波形信号发生器的实现方法。利用FPGA设计了15个DDS模块,将一周期正弦波的样值写入DDS模块的ROM表。对目标信号进行傅里叶变换得到信号各次谐波的频率和幅值,取其1~15次谐波的频率作为每个DDS模块的频率控制字,将各个DDS模块输出的样值与输入该模块的频率对应谐波幅值的乘积进行累加,经低通滤波器输出最终所需波形。测试表明,利用该实现方法得到的信号发生器输出波形稳定、频率转换速度快、精度在0.002 79 Hz以内。 展开更多
关键词 FPGA DDS 谐波合成 信号发生器 ROM 频率转换速度
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基于改进谐波合成法模拟输电塔线风速 被引量:2
12
作者 甘凤林 杨振伟 代晓光 《电力建设》 2009年第10期17-19,共3页
根据脉动风的特点,应用谐波合成法来模拟输电塔线风速。为提高计算速度,提出采用按时域抽取的快速傅立叶变换算法来改进谐波合成法,仿真结果表明模拟风速谱与目标风速谱吻合很好,且计算速度大幅提高,可为输电塔线的抗风研究提供参考。
关键词 输电塔线 脉动风 按时域抽取的快速傅立叶变换 风速 谐波合成
原文传递
LT-I型谐波合成装置研究
13
作者 刘涤尘 《武汉水利电力学院学报》 CSCD 1989年第5期123-129,共7页
本文叙述了一种以发挥微机硬件与软件作用的新型波形合成装置,可以模拟各种畸变波形,作为电力系统中的仪器仪表以及继电保护装置提供波形失真试验信号源。通过键盘人机对话,设置幅值、频率、初相角以及合成的波形次数,该装置可仿真产生... 本文叙述了一种以发挥微机硬件与软件作用的新型波形合成装置,可以模拟各种畸变波形,作为电力系统中的仪器仪表以及继电保护装置提供波形失真试验信号源。通过键盘人机对话,设置幅值、频率、初相角以及合成的波形次数,该装置可仿真产生用户所需要的波形。本装置既能作为一个质量优良的纯正弦波源(其含谐波率小于0.2%,稳定度为0.1%),又可以作为一个可控可调的谐波信号源。 展开更多
关键词 谐波合成装置 LT-1型 电力系统
原文传递
并网逆变器合成谐波阻抗主动谐波抑制 被引量:4
14
作者 王湘明 王卫鑫 《电子设计工程》 2017年第1期185-189,193,共6页
针对并网逆变器接入带有大量非线性负载的电网时存在谐波干扰的影响,采用一种并网逆变器合成谐波阻抗谐波抑制方法,建立了并网逆变器功率控制、电压环和电流环以及控制系统的合成谐波阻抗环仿真模型.在电压控制回路中增加谐波阻抗环,并... 针对并网逆变器接入带有大量非线性负载的电网时存在谐波干扰的影响,采用一种并网逆变器合成谐波阻抗谐波抑制方法,建立了并网逆变器功率控制、电压环和电流环以及控制系统的合成谐波阻抗环仿真模型.在电压控制回路中增加谐波阻抗环,并基于瞬时无功理论提取谐波.利用Matlab/Simulink对并网逆变器控制系统进行合成谐波阻抗谐波抑制仿真的结果表明,在实现逆变器输出给定的有功功率和无功功率情况下,即能并网又有效抑制了电网谐波。 展开更多
关键词 并网逆变器 谐波抑制 瞬时无功理论 合成谐波阻抗 MATLAB/SIMULINK仿真
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风电并入微网逆变器合成谐波阻抗谐波抑制 被引量:8
15
作者 王湘明 肇文婷 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2014年第2期143-148,共6页
针对微网风力发电并网逆变器中大量使用电力电子器件会对微网造成谐波干扰的问题,利用合成谐波阻抗有功无功解耦控制方法,使微网系统输出给定有功功率和无功功率;在系统中增加谐波阻抗环,并应用瞬时无功理论,通过低通滤波器得到各次谐... 针对微网风力发电并网逆变器中大量使用电力电子器件会对微网造成谐波干扰的问题,利用合成谐波阻抗有功无功解耦控制方法,使微网系统输出给定有功功率和无功功率;在系统中增加谐波阻抗环,并应用瞬时无功理论,通过低通滤波器得到各次谐波分量,在主要谐波频率上合成新的谐波阻抗.通过Matlab/Simulink仿真结果表明,合成谐波阻抗可使谐波干扰得到有效抑制并且避免了传输线路上谐振的产生. 展开更多
关键词 风力发电 微网 并网逆变器 有功无功解耦控制 瞬时无功理论 合成谐波阻抗 谐波抑制 Matlab SIMULINK仿真
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基于谐波合成法的风荷载数值模拟分析 被引量:1
16
作者 唐言志 李乃旺 《公路》 北大核心 2022年第10期179-185,共7页
为获得某大跨度公铁两用斜拉桥的静动风荷载,对主塔和主梁的风场进行数值模拟。针对该桥的结构特点,将全桥三维脉动风速场简化为多个线状的一维脉动风场。以规范推荐值为输入参数,采用谐波合成法模拟出脉动风速时程序列,并检验了样本风... 为获得某大跨度公铁两用斜拉桥的静动风荷载,对主塔和主梁的风场进行数值模拟。针对该桥的结构特点,将全桥三维脉动风速场简化为多个线状的一维脉动风场。以规范推荐值为输入参数,采用谐波合成法模拟出脉动风速时程序列,并检验了样本风速谱和相关函数。基于模拟点的平均风和脉动风速计算分析了主塔、主梁的静风荷载和抖振力。结果表明,不同模拟点脉动风速谱、相关函数与目标值整体吻合良好,验证了模拟办法的有效性;脉动风作用下,主跨跨中风阻力幅值在-557~731 kN范围波动,风升力幅值在-326~326 kN范围波动,风力矩幅值在-686~852 kN·m范围波动,风阻力波动幅值明显大于风升力波动幅值。模拟得出的全桥风速和风荷载时程序列,可为后续求解桥梁风振响应奠定基础。 展开更多
关键词 公铁两用斜拉桥 谐波合成 脉动风速 风荷载 数值模拟
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基于谐波合成法模拟的脉动风速功率谱密度和相关性分析
17
作者 张慧彬 《运输经理世界》 2023年第2期103-105,共3页
为了提高大跨度桥梁的可靠性和安全性,在进行时域风振响应分析时,首先对桥梁脉动风场进行数值模拟。以规范推荐值为输入参数,采用谐波合成法模拟出脉动风速时程序列,并检验样本风速谱和相关函数。结果表明:通过检验样本时程功率谱密度,... 为了提高大跨度桥梁的可靠性和安全性,在进行时域风振响应分析时,首先对桥梁脉动风场进行数值模拟。以规范推荐值为输入参数,采用谐波合成法模拟出脉动风速时程序列,并检验样本风速谱和相关函数。结果表明:通过检验样本时程功率谱密度,对于顺风向脉动风速谱,在0.001~0.01Hz低频段内模拟出的功率谱值较目标谱值低,在0.01~0.1Hz频段内略高;对于竖向脉动风速谱,在0.001~0.01Hz低频段内模拟谱值与目标谱相吻合,在0.01~0.1Hz频段内低于规范谱值;整体上风速谱模拟曲线围绕目标函数曲线上下波动,其模拟谱与目标谱均吻合较好,表明模拟办法的有效性和可靠性。模拟得出的全桥风速和风荷载时程序列,可为后续求解桥梁风振响应奠定基础。 展开更多
关键词 大跨度桥梁 谐波合成 脉动风速谱 相关函数 数值模拟
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谐波频率合成器与FSK调制器
18
作者 Xilinx Inc. 《电子质量》 2001年第11期100-102,共3页
利用累加器技术产生频率,这些频率是一些极小频率的谐波连续的排列,采用扩展通道满足高频率的时钟信号。
关键词 谐波频率合成 频移键控调制器 累加器
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三相功率谐波源控制电路的研制 被引量:3
19
作者 王晓峰 陈允平 张 霞 《电测与仪表》 北大核心 2002年第5期14-17,共4页
本文提出了一种PWM脉冲发生电路,其开关频率达到12.8kHz,可准确合成50次以内谐波。应用了信号重构理论,极大增强了功率谐波源的谐波合成能力。
关键词 功率谐波 PWM 信号重构理论 控制电路 谐波合成
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风荷载作用下的大跨度斜拉桥振动分析
20
作者 肖祥 刘佳豪 《工程与建设》 2024年第5期1178-1181,共4页
风荷载是引起桥梁随机振动的主要原因之一,开展风致振动的分析研究对于实际桥梁的设计及振动控制具有重要意义。风通常用随机过程描述,并且在空间位置上具有相关性,相应的振动分析可基于随机振动理论进行研究。基于此,本文以白居寺长江... 风荷载是引起桥梁随机振动的主要原因之一,开展风致振动的分析研究对于实际桥梁的设计及振动控制具有重要意义。风通常用随机过程描述,并且在空间位置上具有相关性,相应的振动分析可基于随机振动理论进行研究。基于此,本文以白居寺长江大桥为研究对象,开展对于大跨度斜拉桥的风致振动响应研究,算例分析表明,通过样本模拟得到的响应均值和标准差足以描述其概率特性。本文研究成果对于桥梁的振动控制及设计具有工程指导意义。 展开更多
关键词 风致桥梁振动响应 谐波合成 大跨度斜拉桥
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