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文檔簡(jiǎn)介
1、畸形波是一種具有極大危害的海洋波浪,給海上船只的航行和海洋建筑物帶來(lái)了極大的破壞。近些年來(lái)受到了人們高度的關(guān)注,對(duì)畸形波的特性和產(chǎn)生機(jī)理做了大量研究,但仍存在許多不足,特別是關(guān)于畸形波的發(fā)生概率及其影響因素仍不明確。因此,本文對(duì)單向不規(guī)則隨機(jī)波列中畸形波的發(fā)生概率及其相關(guān)影響因素之間的關(guān)系開(kāi)展了研究。
本文首先對(duì)畸形波的國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,同時(shí)介紹了依據(jù)不同的理論方法提出的波高分布模型。這些波高分布模型有的是在Ra
2、yleigh分布的基礎(chǔ)上進(jìn)行的修正,有的是考慮了海浪的二階及高階非線(xiàn)性的影響提出的新的分布模型,并分析了這些模型在分析極限大波上的優(yōu)缺點(diǎn)。
其次,考慮到已有的畸形波生成機(jī)理,基于Benjamin-Feir不穩(wěn)定性生成機(jī)理,對(duì)隨機(jī)波況下畸形波的生成概率開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)研究。Benjamin-Feir不穩(wěn)定性參數(shù)BFI(BFI=√2ε/(2△f/fp))是表征波列不穩(wěn)定性的重要參數(shù),試驗(yàn)中通過(guò)調(diào)整波列不同的波陡ε,譜峰頻率fp,譜寬參數(shù)
3、△f,以得到不同不穩(wěn)定性的不規(guī)則波列。研究了波列的統(tǒng)計(jì)特性,如,有效波高,偏度因子(Skewness)和峰度因子(Kurtosis)隨波列發(fā)展過(guò)程中的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Benjamin-Feir不穩(wěn)定性是畸形波生成的一個(gè)主要機(jī)制;峰度因子主要與BFI有關(guān)系,特別是對(duì)于大的BFI工況峰度因子沿著水槽有明顯的成長(zhǎng)的趨勢(shì)。在生成的隨機(jī)波列中出現(xiàn)了畸形波,且BFI越大隨機(jī)波列中發(fā)生畸形波的概率越大。同時(shí)研究了畸形波在隨機(jī)波浪中生成與發(fā)展的演化
4、過(guò)程,分析了含有畸形波的波列在沿著水槽傳播過(guò)程中頻譜、波形、特征波高、特征周期等沿著水槽的變化。
最后,對(duì)畸形波的生成概率及其與波浪特征參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行了重點(diǎn)分析,并與典型波高理論分布進(jìn)行了比較。結(jié)果表明:BFI對(duì)波列波高中大波分布影響較大,對(duì)于大的BFI初始波況,隨機(jī)波列中畸形波發(fā)生的概率增大;譜峰因子γ和譜峰周期Tp對(duì)波列波高分布影響不大。
通過(guò)本文的研究可以得出:BFI參數(shù)是影響波列中畸形波生成的主要參數(shù),波
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