畸形波的模拟生成及基本特性PDF电子书下载

第1章 畸形波的基本特征及研究概述 1

1.1 畸形波的定义及基本特征 1

1.2 畸形波生成机理的若干假说 2

1.3 畸形波的物理模拟 4

1.4 畸形波与海洋结构物的作用 6

1.5 小结 7

参考文献 8

第2章 畸形波的实测记录 12

2.1 南非的东南海域 12

2.2 北海 14

2.3 环日本海域 17

2.4 中国的东、南海域 18

2.5 墨西哥湾加勒比海附近海域 21

2.6 其他海域 22

2.7 小结 25

参考文献 25

第3章 生成畸形波的理论模型及数值模拟 27

3.1 不规则波浪模拟方法及要求 27

3.1.1 不规则波浪模拟方法 27

3.1.2 不规则波浪模拟的要求 29

3.2 畸形数值模拟理论模型一：部分组成波初相位相同模型 30

3.2.1 数值模拟生成畸形波的原理 30

3.2.2 数值实现及分析 31

3.2.3 部分组成波初相位相同模型模拟实测畸形波 36

3.2.4 部分组成波初相位相同模型小结 38

3.3 畸形数值模拟理论模型二：双波列叠加模型 38

3.3.1 双波列叠加模型 38

3.3.2 数值实现及分析 39

3.3.3 模拟实测的“新年波” 45

3.3.4 双波列叠加模型的优缺点 47

3.4 双波列叠加模型的改进 50

3.4.1 调整基本波列组成波的初相位 50

3.4.2 基本波列和瞬态波列最大波浪…现时刻同步法 51

3.4.3 改进双波列叠加模型小结 53

3.5 畸形数值模拟理论模型三：三波列叠加模型 53

3.5.1 三波列叠加模型 53

3.5.2 三波列叠加模型的数值实现 53

3.5.3 三波列叠加模型模拟实测畸形波例 57

3.5.4 三波列叠加模型模拟实验室尺度畸形波 57

3.6 小结 58

参考文献 58

第4章 畸形波实验室生成 59

4.1 造波系统与造波信号的形成 59

4.1.1 造波系统 59

4.1.2 造波信号的形成 60

4.2 不规则波浪在一定坡度地形上传播与演化 62

4.2.1 试验目的 62

4.2.2 模型布置与试验方法 63

4.2.3 波浪要素模拟结果 65

4.2.4 试验结果及分析 66

4.3 部分组成波初相位相同模型物理生成畸形波 72

4.3.1 试验组别 72

4.3.2 模型布置及试验方法 72

4.3.3 试验结果及分析 73

4.4 基于双波列叠加模型物理生成畸形波 76

4.4.1 双波列叠加模型造波的物理实现和测量方法 76

4.4.2 试验结果及分析 77

4.5 小结 81

参考文献 81

第5章 畸形波的可控制物理生成 82

5.1 物理生成畸形波的一个新试验方法 82

5.1.1 现试验方法存在的问题 82

5.1.2 物理生成畸形波的一个新试验方法 82

5.1.3 生成畸形波新方法的试验验证 83

5.1.4 基于双波列模型采用新方法生成畸形波的特征及存在问题 85

5.2 基于三波列叠加模型采用新方法物理生成畸形波 87

5.2.1 最佳能量分配比例 87

5.2.2 两个瞬态波列之间能量的分配方式对生成畸形波的影响 90

5.2.3 双波列叠加模型和三波列叠加模型模拟效果的对比 92

5.3 可控制畸形波的生成 95

5.3.1 畸形波定点生成 95

5.3.2 畸形波的定点、定时生成 99

5.3.3 畸形波的定点、定时、定量生成方法 102

5.4 天然畸形波的物理模拟 105

5.4.1 天然实测“新年波”的模拟 105

5.4.2 天然实测“北海畸形波”的模拟 108

5.4.3 海洋中的“深洞”模拟 111

5.5 小结 115

第6章 畸形波的基本特性及影响因素研究 117

6.1 畸形波及其波列基本特征的描述参数 117

6.1.1 描述含有畸形波的波列的特征参数 117

6.1.2 描述畸形波波形的特征参数 118

6.2 畸形波的生成、演化、消亡过程中特征参数的变化 119

6.2.1 畸形波的生成、演化过程中波列统计参数和非线性参数的变化 119

6.2.2 畸形波的生成、演化过程中特征参数的变化 131

6.3 畸形波的周期、持续时间及其影响因素 137

6.3.1 畸形波周期及持续时间的定义 137

6.3.2 畸形波周期、持续时间与谱峰周期的关系 140

6.3.3 畸形波周期、持续时间与瞬态波列所占能量比例的关系 143

6.3.4 畸形波周期、持续时间与有效波高的关系 145

6.4 不同因素对波列及畸形波特征参数的影响 148

6.4.1 谱峰周期对波列及畸形波特征参数的影响 148

6.4.2 瞬态波列所占能量比例对波列及畸形波特征参数的影响 150

6.4.3 有效波高对波列及畸形波特征参数的影响 151

6.5 小结 153

参考文献 154

第7章 实地岛礁地形畸形波的三维实验研究 155

7.1 目标岛礁及试验模型 155

7.1.1 试验目标岛礁 155

7.1.2 模型试验设备及测试仪器 155

7.1.3 岛礁地形试验模型 158

7.1.4 试验波浪参数 161

7.2 试验测量结果 162

7.2.1 试验实况 162

7.2.2 试验中观察到的畸形波 163

7.3 畸形波特征的小波谱分析 166

7.3.1 小波变换 166

7.3.2 单次畸形波的小波谱特征 168

7.3.3 二次畸形波的小波谱特征 170

7.4 地形对畸形波产生影响 173

7.5 小结 174

参考文献 174