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液体晃荡自由液面波高的相似关系的实验研究

船舶力学 2020年第3期24卷 282-293页

作者：卫志军申利敏王梓名周茂夫阮诗伦岳前进大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连116023 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116023

采用模型实验进行液体晃荡问题研究时,相似关系是模型实验设计及结果分析中的一个关键问题,目前尚没有系统的针对不同比尺下液舱晃荡波高的相似关系研究。本文采用三个不同比尺的二维GTT八边形液舱,对比分析了不同比尺的模型液舱在单次... 详细信息

采用模型实验进行液体晃荡问题研究时,相似关系是模型实验设计及结果分析中的一个关键问题,目前尚没有系统的针对不同比尺下液舱晃荡波高的相似关系研究。本文采用三个不同比尺的二维GTT八边形液舱,对比分析了不同比尺的模型液舱在单次激励下液体晃荡冲击的完整过程。结合波高幅值和高速视频研究波高,结果表明液舱晃荡波高均具有双峰形式,三个比尺的液舱整体流场形式相似,但晃荡冲击的物理现象存在差异。在相同实验介质下,大比尺液舱中晃荡冲击现象复杂,而小比尺液舱中晃荡冲击平缓,分析认为粘性是造成该差异的重要原因。此外,晃荡波高的相似关系与比尺有关。

关键词：晃荡模型实验波高相似关系

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波高的长期极值统计分布

海洋与湖沼 1998年第6期29卷 625-631页

作者：王运洪董胜天津市水利局天津300074 青岛海洋大学工程学院青岛266003

通过对国内外常用的4种极值波高分布模式的拟合与比较，得到了以下结论：（1）由于地区差异，港口工程技术规范给出的单一模式并非具有普遍性。对同一工程应该采用多种理论分布进行计算比较，从中选择最佳模式。（2）应用麦奎尔特法拟合... 详细信息

通过对国内外常用的4种极值波高分布模式的拟合与比较，得到了以下结论：（1）由于地区差异，港口工程技术规范给出的单一模式并非具有普遍性。对同一工程应该采用多种理论分布进行计算比较，从中选择最佳模式。（2）应用麦奎尔特法拟合Weibull分布实现了对未知多数的一举寻优，解的收敛速度快，结果稳定且精度高。同时对其它几种分布实现了资料的微机化处理。（3）本文算例用4种极值分布对不同重现值波高进行了比较，所得到的小概率波高各不相同：Gumbel分布得到的重现值最大；Log－normal和P－III型分布得到的值次之；Weibull分布得到的值最小。

关键词：极值分布拟合麦奎尔特法重现值波高统计分布

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瑞利参数在海浪波高机器学习预测中的应用

海洋与湖沼 2024年第2期55卷 318-331页

作者：胡明浩谢玲玲李明明梁朋广东海洋大学海洋与气象学院近海海洋变化与灾害预警实验室广东湛江524088 陆架及深远海气候、资源与环境广东省高等学校重点实验室广东湛江524088 自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室广东湛江524088

海浪直接影响海上活动和航行安全,同时也蕴藏着巨大的可再生能源,对海浪核心参数之一波高预测至关重要。基于2015年7月~2022年6月山东小麦岛(36°N,120.6°E)站点实测的波高数据,利用反向传播神经网络(back-propagation neural network,... 详细信息

海浪直接影响海上活动和航行安全,同时也蕴藏着巨大的可再生能源,对海浪核心参数之一波高预测至关重要。基于2015年7月~2022年6月山东小麦岛(36°N,120.6°E)站点实测的波高数据,利用反向传播神经网络(back-propagation neural network,BPNN)、长短记忆网络(long short-term memory,LSTM)和支持向量机回归(support vector regression,SVR)三种机器学习模型对波高进行预测,并分析了瑞利参数的引入对预测结果的影响。结果显示,模型输入项引入瑞利参数后,对1 h和6 h波高预测提升效果有限,预测值与测试集的相关性提升不超过0.02,均方根误差的降低不超过0.01 m;在12h和24h的预测中,BPNN和LSTM模型预测结果相关性提升0.03~0.07,均方根误差降低0.02~0.03m,而SVR模型预测结果变化不显著。说明瑞利参数有助改善BPNN和LSTM模型中长期海浪预报。此外,特征扰动方法(机器学习中特征重要性的计算方法之一)验证了瑞利参数在波高预测中的重要性,瑞利参数的引入为波高的机器学习预测提供了新思路。

关键词：波高反向传播神经网络长短记忆网络支持向量机机器学习瑞利参数

基于外海环境预报的近岸岛礁桥址区波高ANN推算模型

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土木与环境工程学报（中英文） 2019年第6期41卷 89-94页

作者：魏凯林静李明阳西南交通大学土木工程学院成都610031 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

中国跨海桥梁多建于近岸岛礁海域,桥址区的波浪要素随时空演变复杂。桥址区波高的准确推算对于桥梁结构设计和施工组织具有十分重要的意义。提出一种基于外海环境预报数据的近岸岛礁桥址区波高人工神经网络(ANN)推算模型,并以平潭海峡... 详细信息

中国跨海桥梁多建于近岸岛礁海域,桥址区的波浪要素随时空演变复杂。桥址区波高的准确推算对于桥梁结构设计和施工组织具有十分重要的意义。提出一种基于外海环境预报数据的近岸岛礁桥址区波高人工神经网络(ANN)推算模型,并以平潭海峡公铁两用大桥桥址海域为研究对象,运用ANN算法中常用的BP神经网络对外海海洋预报台提供的波高、风速数据以及在桥址区实测波高数据进行训练,建立二者之间的映射关系及ANN推算模型。为验证推算模型的可行性和有效性,运用上述模型对桥址区连续80 d的海浪波高进行推算,通过对比前人模型和实测数据发现,推算波高和实测波高的变化趋势基本吻合,均方根误差满足预测要求,获得了理想的预测效果。研究表明,提出的波高ANN推算模型可以利用外海预报信息进行近岸岛礁桥址区的波高推算,且建模过程较为简单。

关键词：波高人工神经网络近岸岛礁桥址区外海环境跨海桥梁

长周期地震动作用下大型立式储罐晃动波高问题研究

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自然灾害学报 2019年第3期28卷 87-95页

作者：周利剑吴育建孙建刚崔利富吕远罗东雨东北石油大学土木建筑工程学院黑龙江大庆163000 大连民族大学土木工程学院辽宁大连116650 大连海事大学道路与桥梁研究所辽宁大连116026 大连理工大学建设工程学部水利工程学院辽宁大连116024

大型立式储罐储液受地震作用晃动波高问题是储罐抗震设计的重要指标,该指标的设计是否合理直接关系到储罐在地震作用下的安全性能,特别大型储罐在长周期地震动激励下会产生大幅晃动,对储罐本身和周围环境构成重大威胁。因此,针对长周期... 详细信息

大型立式储罐储液受地震作用晃动波高问题是储罐抗震设计的重要指标,该指标的设计是否合理直接关系到储罐在地震作用下的安全性能,特别大型储罐在长周期地震动激励下会产生大幅晃动,对储罐本身和周围环境构成重大威胁。因此,针对长周期地震动作用下立式储罐的晃动效应,本文进行了各国规范之间的对比、振动台试验、数值仿真的研究。结果表明:中、美、欧、日储罐抗震规范在适用范围、场地分类、设防基准和反应谱等方面存在差异,但规范波高计算值相差不大,满足了对中短周期地震动激励波高的设防要求,对长周期地震动激励波高设防明显不足;储罐在含有丰富长周期波形的地震波作用下,产生的试验波高较大,且随地震动峰值加速度的增加呈一定的线性增加;利用傅里叶谱卓越周期作为频谱特性参数来拟合波高具有可行性,并与激励波高由一定趋势的函数关系;选用傅里叶谱低频幅值占比率λ进行长周期地震波界定,并运用多阶振型叠加SRSS方法进行规范波高公式修正,计算结果对长周期地震动激励波高有较高的设防。

关键词：大型立式储罐安全波高长周期规范试验振型

坡度、水深和波高对孤立波分裂影响作用的数值研究

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海洋通报 2016年第3期35卷 286-293页

作者：王允刘忠波吕林大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 大连海事大学交通运输管理学院辽宁大连116026

基于有限差分法建立高阶Boussinesq方程的一维数值模型,时间步进上采用三阶预报、四阶校正格式。在验证数值模型适用性的基础上研究了坡度、水深和波高对孤立波分裂位置、主峰和次峰波高大小的影响,证明了孤立波的分裂与非线性特征有关... 详细信息

基于有限差分法建立高阶Boussinesq方程的一维数值模型,时间步进上采用三阶预报、四阶校正格式。在验证数值模型适用性的基础上研究了坡度、水深和波高对孤立波分裂位置、主峰和次峰波高大小的影响,证明了孤立波的分裂与非线性特征有关。坡度缓,非线性演化的时间长,孤立波更易分裂,但坡度变缓不会明显增强波浪非线性特征,从而对主、次峰波高影响不大;入射波高大、水深浅(深水水深或浅水水深)的孤立波非线性特征更强,波形更尖锐,孤立波更易发生分裂,且主、次峰波高也越大。

关键词： Boussinesq方程孤立波坡度水深波高

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用差值法测量海浪波高的研究

华东师范大学学报（自然科学版） 2006年第1期 126-131页

作者：李翊翔郑正奇蒋松鹰康伟华东师范大学电子科学技术系上海200062

提出了一种新颖的海浪波高测量方法——差值法,对比一般采用的电平测量方法,结合实例详细说明了差值法的基本原理和算法,并对差值法采集的相关问题进行了分析．

关键词：波高波高测量电平法差值法

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太湖北部风浪波高计算模式观测分析

湖泊科学 2005年第1期17卷 41-46页

作者：胡维平胡春华张发兵胡志新陈永根季江罗敛葱秦伯强中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008

通过用无量纲分析和线性回归方法对2002-2003年太湖4测点1000多组波浪资料的分析,给出了太湖不同时段风浪平均波高(H)与风区长度(F)、水深(d)、风速(v)6个关系模式.在此基础上,开展了模式的误差分析及与前人模式对比.结果表明,太湖北部... 详细信息

通过用无量纲分析和线性回归方法对2002-2003年太湖4测点1000多组波浪资料的分析,给出了太湖不同时段风浪平均波高(H)与风区长度(F)、水深(d)、风速(v)6个关系模式.在此基础上,开展了模式的误差分析及与前人模式对比.结果表明,太湖北部不同区域风浪平均波高的计算应选用不同计算模式,但是可用如下形式表示:其中,a1-a8为和地形及水生植物覆盖度等相关的参数.误差分析结果显示:离岸距离大于1km区域的参数a1-a8的取值分别为0.217456、1、0.15、0.6、0.09、0.6、1.0、0.0052,模式估算平均波高的误差小于24％;近岸区参数a7大于1,a8取0,a4取值介于0.6-0.72,a5介于0.00131-0.00168,模式估算平均波高的误差较大,表明近岸区波浪还需进行进一步的观测研究.

关键词：波高风浪太湖波浪北部地形风速湖北区长区域

风浪统计性质的实验研究──Ⅱ．波高与周期的联合统计分布

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海洋学报 1995年第5期17卷 1-9页

作者：丁平兴孔亚珍孙孚杨智章华东师范大学河口海岸国家重点实验室华东师范大学河口海岸研究所青岛海洋大学物理海洋实验室

本文为风浪统计性质的实验研究的第２部分。利用在第１部分中获取的风浪资料，着重讨论波高与周期的联合统计分布及其随风速、风区、水深、坡度等的变化规律。此外，还系统分析了理论结果与实际间存在差异的原因及影响统计分布的有关参数。

关键词：风浪海浪波高周期联合统计