多向隨機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害性波浪，隨著人類海上活動的增加，畸形波對船舶以及海洋平臺等結構物的破壞越來越多，逐漸引起了人們的重視，但由于畸形波本身的復雜性，并且真正完整的觀測記錄也相對較少，至今畸形波的生成機理和基本特性等，尤其是關于畸形波的發(fā)生概率仍然不是十分明確，雖然很多學者也進行了大量的研究，并取得了相應的成果，但大部分都是基于二維波浪，而實際的海浪是三維的，不僅有不同頻率的組成波，還有不同方向的組成波。因此，本文對多向不規(guī)則隨機

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水深的影響，對多向不規(guī)則波列進行了長時間的物理模擬。對多向不規(guī)則波列的統(tǒng)計參數(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行了分析，并研究了波陡、方向分布和相對水深等參數(shù)對波列統(tǒng)計參數(shù)和概率分布的影響。研究結果表明:1.波浪的方向分布和相對水深對波列的統(tǒng)計參數(shù)有明顯的影響，當相對水深較大，方向分布較窄時，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，波列的頻譜出現(xiàn)主頻下移，高頻能量減小等現(xiàn)象;當相對水深較淺時，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影響到波高、波峰和波谷的概率分布，當相對水深較大，方向分布較窄時，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，方向分布的變化對波高、

4、波峰和波谷的概率分布影響不如深水時明顯。3.從不同的方向分布生成的畸形波的實驗過程中可以看出，當波浪越趨于單向的時候，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，而當波浪的方向分布較大，特別是趨于均勻分布的時候，畸形波的生成則更多的是基于波浪之間的匯聚而成。
　　本文通過對多向不規(guī)則波列中統(tǒng)計參數(shù)和概率分布的分析，可以得出，當相對水深較深，方向分布較窄時，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)