| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第13-21页 |
| 1.1 引言 | 第13-16页 |
| 1.1.1 风洞试验 | 第13-14页 |
| 1.1.2 数值模拟 | 第14-15页 |
| 1.1.3 GPU通用计算 | 第15-16页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第16-18页 |
| 1.2.1 风洞试验 | 第16-17页 |
| 1.2.2 数值模拟 | 第17-18页 |
| 1.2.3 GPU通用计算 | 第18页 |
| 1.3 现有研究的不足 | 第18-19页 |
| 1.4 本文的主要研究工作 | 第19页 |
| 1.5 本文创新点及其意义 | 第19-21页 |
| 第二章 风场模拟极值风速取值方法的研究 | 第21-35页 |
| 2.1 大跨桥梁桥位处风速监测资料分析 | 第21-22页 |
| 2.2 风场风速统计分析的基本原理 | 第22-29页 |
| 2.2.1 极值理论及极值分布 | 第22-23页 |
| 2.2.2 分布参数确定 | 第23-24页 |
| 2.2.3 极值Ⅰ型分布参数 | 第24-27页 |
| 2.2.4 极值Ⅱ型分布参数 | 第27-28页 |
| 2.2.5 极值Ⅲ型分布参数 | 第28页 |
| 2.2.6 皮尔逊-Ⅲ型分布参数 | 第28-29页 |
| 2.3 优度检验法 | 第29-30页 |
| 2.4 计算结果对比分析 | 第30-34页 |
| 2.5 本章小结 | 第34-35页 |
| 第三章 风场模拟k-ε模型入流边界研究 | 第35-44页 |
| 3.1 k-ε湍流模型 | 第35-36页 |
| 3.2 入流边界条件研究 | 第36-38页 |
| 3.3 其他边界及算法设置 | 第38-39页 |
| 3.4 计算结果分析 | 第39-42页 |
| 3.5 本章小结 | 第42-44页 |
| 第四章 基于成形滤波器风场模拟方法的输入条件研究——伪随机数的生成 | 第44-74页 |
| 4.1 白噪声及其数学特性 | 第44-45页 |
| 4.2 伪随机数及检验方法 | 第45-55页 |
| 4.2.1 随机数与伪随机数 | 第45-46页 |
| 4.2.2 均匀分布伪随机数 | 第46-47页 |
| 4.2.3 正态分布伪随机数 | 第47-51页 |
| 4.2.4 NIST测试 | 第51-53页 |
| 4.2.5 伪随机数离散化方法 | 第53-55页 |
| 4.3 逻辑映射伪随机数发生器 | 第55-62页 |
| 4.3.1 分形定义 | 第55-56页 |
| 4.3.2 分形的特性 | 第56-57页 |
| 4.3.3 产生分形的一般技术 | 第57-58页 |
| 4.3.4 逻辑映射伪随机数发生器 | 第58-59页 |
| 4.3.5 检验结果 | 第59-61页 |
| 4.3.6 逻辑映射伪随机数发生器存在的问题 | 第61-62页 |
| 4.4 逻辑映射伪随机数发生器的第一种改进 | 第62-63页 |
| 4.5 逻辑映射伪随机数发生器的第二种及第三种改进 | 第63-67页 |
| 4.5.1 直方图均衡化原理 | 第64-65页 |
| 4.5.2 三次样条插值 | 第65-67页 |
| 4.6 改进后的伪随机数发生器性能研究 | 第67-72页 |
| 4.6.1 生成均匀分布伪随机数的性能 | 第67-68页 |
| 4.6.2 生成正态分布伪随机数的性能 | 第68-72页 |
| 4.7 本章小结 | 第72-74页 |
| 第五章 基于成形滤波器风场模拟方法的必要条件研究——近似风谱的拟合 | 第74-91页 |
| 5.1 von Kármán湍流模型 | 第74-75页 |
| 5.2 顺风向风谱 | 第75-76页 |
| 5.3 风谱的时间及空间形式的关系 | 第76-77页 |
| 5.4 近似风谱的产生方法 | 第77-87页 |
| 5.4.1 遗传算法 | 第77-83页 |
| 5.4.2 最小二乘法 | 第83-87页 |
| 5.5 近似风谱的计算 | 第87-90页 |
| 5.6 本章小结 | 第90-91页 |
| 第六章 成形滤波器设计的理论基础研究——三种信号变换及离散信号处理 | 第91-107页 |
| 6.1 内积空间 | 第91-92页 |
| 6.2 Fourier变换 | 第92-96页 |
| 6.2.1 连续时间周期信号的Fourier级数 | 第92-93页 |
| 6.2.2 连续时间非周期信号的Fourier变换 | 第93-94页 |
| 6.2.3 离散时间周期信号的离散Fourier级数 | 第94-95页 |
| 6.2.4 离散时间非周期信号的离散时间Fourier变换 | 第95-96页 |
| 6.3 Laplace变换 | 第96-97页 |
| 6.4 Z变换 | 第97-98页 |
| 6.5 离散信号处理 | 第98-100页 |
| 6.5.1 卷积积分与卷积和 | 第98-99页 |
| 6.5.2 采样定理 | 第99-100页 |
| 6.5.3 时限与带限 | 第100页 |
| 6.6 四种Fourier变换形式的关系 | 第100-105页 |
| 6.6.1 连续周期函数的Fourier级数 | 第100-102页 |
| 6.6.2 连续非周期函数的Fourier变换 | 第102-103页 |
| 6.6.3 离散周期函数的Fourier级数 | 第103-104页 |
| 6.6.4 离散非周期函数的Fourier变换 | 第104-105页 |
| 6.7 本章小结 | 第105-107页 |
| 第七章 基于成形滤波器风场模拟方法的核心研究——成形滤波器设计及风场模拟 | 第107-118页 |
| 7.1 部分分式展开法 | 第107-109页 |
| 7.2 成形滤波器的设计 | 第109-112页 |
| 7.3 模拟风场的成形滤波器法 | 第112-115页 |
| 7.4 风场模拟中的影响因素 | 第115-117页 |
| 7.5 本章小结 | 第117-118页 |
| 第八章 风场模拟核心算法的构架特征研究——快速Fourier变换算法 | 第118-138页 |
| 8.1 向量复指数 | 第118-121页 |
| 8.2 快速离散Fourier变换算法 | 第121-124页 |
| 8.3 快速Fourier变换算法 | 第124-137页 |
| 8.3.1 DFT矩阵的分解 | 第132-133页 |
| 8.3.2 快速Fourier变换算法的计算复杂性 | 第133-134页 |
| 8.3.3 数据指标排序 | 第134-136页 |
| 8.3.4 补零操作 | 第136-137页 |
| 8.4 本章小结 | 第137-138页 |
| 第九章 风场模拟核心算法的加速研究——基于张量运算的并行算法与GPU实现 | 第138-154页 |
| 9.1 张量积 | 第138-141页 |
| 9.2 步排列 | 第141-143页 |
| 9.3 步排列代数 | 第143-144页 |
| 9.4 张量积因子 | 第144-148页 |
| 9.5 FFT算法的张量运算并行化分解 | 第148页 |
| 9.6 快速Fourier算法与伪随机数生成算法的GPU加速 | 第148-153页 |
| 9.6.1 FFT算法的矩阵形式 | 第149页 |
| 9.6.2 FFT计算及加速结果 | 第149-152页 |
| 9.6.3 伪随机数算法的GPU加速 | 第152-153页 |
| 9.7 本章小结 | 第153-154页 |
| 第十章 结论与展望 | 第154-159页 |
| 10.1 本文主要工作及研究结果 | 第154-156页 |
| 10.2 本文研究工作的意义 | 第156-157页 |
| 10.3 进一步研究工作的展望 | 第157-159页 |
| 参考文献 | 第159-167页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第167-168页 |
| 致谢 | 第168-169页 |
| 答辩委员会对论文的评定意见 | 第169页 |
