多向隨機(jī)波列中畸形波的概率分析.pdf

1、畸形波是海洋中一類特殊的災(zāi)害性波浪，隨著人類海上活動(dòng)的增加，畸形波對(duì)船舶以及海洋平臺(tái)等結(jié)構(gòu)物的破壞越來越多，逐漸引起了人們的重視，但由于畸形波本身的復(fù)雜性，并且真正完整的觀測(cè)記錄也相對(duì)較少，至今畸形波的生成機(jī)理和基本特性等，尤其是關(guān)于畸形波的發(fā)生概率仍然不是十分明確，雖然很多學(xué)者也進(jìn)行了大量的研究，并取得了相應(yīng)的成果，但大部分都是基于二維波浪，而實(shí)際的海浪是三維的，不僅有不同頻率的組成波，還有不同方向的組成波。因此，本文對(duì)多向不規(guī)則隨機(jī)

2、波列中畸形波的發(fā)生概率及影響因素等開展了研究。
　　本文考慮了不同方向分布和相對(duì)水深的影響，對(duì)多向不規(guī)則波列進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的物理模擬。對(duì)多向不規(guī)則波列的統(tǒng)計(jì)參數(shù)（如有效波高、偏度、峰度和頻譜）以及波高、波峰和波谷的概率分布進(jìn)行了分析，并研究了波陡、方向分布和相對(duì)水深等參數(shù)對(duì)波列統(tǒng)計(jì)參數(shù)和概率分布的影響。研究結(jié)果表明:1.波浪的方向分布和相對(duì)水深對(duì)波列的統(tǒng)計(jì)參數(shù)有明顯的影響，當(dāng)相對(duì)水深較大，方向分布較窄時(shí)，由于波浪的非線性不穩(wěn)定性，峰

3、度值隨著波浪的傳播，有逐漸增大的趨勢(shì)，波列的頻譜出現(xiàn)主頻下移，高頻能量減小等現(xiàn)象;當(dāng)相對(duì)水深較淺時(shí)，波浪的不穩(wěn)定性受到抑制，峰度值隨波浪的傳播變化不大，頻譜的主頻甚至出現(xiàn)上移。2.波浪的方向分布和水深也會(huì)影響到波高、波峰和波谷的概率分布，當(dāng)相對(duì)水深較大，方向分布較窄時(shí)，由于波浪的非線性不穩(wěn)定性，波高、波峰和波谷的概率分布末端越增大，并隨著波浪的傳播而明顯增大;對(duì)于淺水情況，不穩(wěn)定性受到抑制，二階非線性起到主要作用，方向分布的變化對(duì)波高、

4、波峰和波谷的概率分布影響不如深水時(shí)明顯。3.從不同的方向分布生成的畸形波的實(shí)驗(yàn)過程中可以看出，當(dāng)波浪越趨于單向的時(shí)候，則畸形波的生成更多的是基于波浪自身的不穩(wěn)定性自聚焦而成，而當(dāng)波浪的方向分布較大，特別是趨于均勻分布的時(shí)候，畸形波的生成則更多的是基于波浪之間的匯聚而成。
　　本文通過對(duì)多向不規(guī)則波列中統(tǒng)計(jì)參數(shù)和概率分布的分析，可以得出，當(dāng)相對(duì)水深較深，方向分布較窄時(shí)，由于波浪的不穩(wěn)定性，大波高的出現(xiàn)概率增大，因此，畸形波更容易出現(xiàn)