反常波海面一維表征模型研究.pdf_第1頁(yè)
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1、隨著全球人口的增加,陸地上的資源已經(jīng)難以滿足需求,海洋正在成為人類的資源基地和第二生存空間。海洋資源開發(fā)利用首先依賴于海上工程設(shè)施,但隨著海洋開發(fā)利用的規(guī)模日趨復(fù)雜和龐大,近海油氣開發(fā)不斷向深水發(fā)展,這些海上結(jié)構(gòu)物有可能承受實(shí)際海況下強(qiáng)非線性波浪的作用,反常波就是這樣的一種波浪,它波高極大,波峰尖瘦,能量很集中,其波峰的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同等波高的其他波浪,破壞力極大。因此,研究反常波的基本特性、演化過(guò)程、生成機(jī)理、內(nèi)外部結(jié)構(gòu)、對(duì)于相關(guān)范疇的

2、理論研究及其工程應(yīng)用、并最終減少或者避免這種對(duì)人類有潛在威脅的波浪的危害具有重要意義。 本文首先介紹了了反常波的定義、基本特征,及其研究現(xiàn)狀,之后從空間聚焦、色散聚焦、波流相互作用、非線性調(diào)制、波與波相互作用等幾個(gè)方面介紹了海面反常波的產(chǎn)生機(jī)理。在海洋學(xué)中,利用譜以隨機(jī)過(guò)程來(lái)描述海浪是進(jìn)行海浪研究的主要途徑之一,本文在介紹了幾種常用的海譜之后,提出了將長(zhǎng)短波非線性調(diào)制后的海浪看成變幅、變頻、變波長(zhǎng)海浪的思想。該思想的核心在于:短

3、波受長(zhǎng)波調(diào)制,反過(guò)來(lái)長(zhǎng)波參數(shù)受短波的影響變成“非線性長(zhǎng)波”,其幅度、頻率等參數(shù)隨時(shí)空變化而改變。為實(shí)現(xiàn)非線性長(zhǎng)波海面模型,本文提出了“非線性長(zhǎng)波”離散化技術(shù)。 論文提出了一種計(jì)算反常波海面參數(shù)和其色散關(guān)系的數(shù)值方法。該方法將反常波海面看成變幅變頻的波列,在各個(gè)具體時(shí)間空間點(diǎn)用不同參數(shù)的延拓正弦波進(jìn)行插值。并在具體的時(shí)間空間點(diǎn)處,根據(jù)海面及其一階、二階導(dǎo)數(shù)關(guān)系,求出相應(yīng)的延拓正弦波各個(gè)參數(shù)。論文針對(duì)已提出的具體空時(shí)點(diǎn)的反常波非線性

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