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海洋学报 2004年第6期26卷 133-142页

作者：柳淑学洪起庸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 韩国船舶和海洋工程研究院

极限破碎波浪是造成海洋结构物破坏的主要因素之一,对极限波浪的产生方法和特性进行研究具有重要的工程意义.利用长波传播快、短波传播慢的原理,从理论上给出了产生三维极限波的方法,利用基于Boussinesq方程的数值模拟对该方法进行了验... 详细信息

极限破碎波浪是造成海洋结构物破坏的主要因素之一,对极限波浪的产生方法和特性进行研究具有重要的工程意义.利用长波传播快、短波传播慢的原理,从理论上给出了产生三维极限波的方法,利用基于Boussinesq方程的数值模拟对该方法进行了验证,同时研究了中心频率、频率宽度和频谱形式等对极限波浪特性的影响,为该方法的进一步应用提出了建议.

关键词：极限波多向波方向分布

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二维聚焦极限波浪的模拟研究

二维聚焦极限波浪的模拟研究

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作者：黄金刚大连理工大学

学位级别：硕士

由于波浪破碎机理的复杂性，尽管对波浪破碎的研究取得较大的进展，但是现在还没有成熟的理论和数值模拟方法被用来研究波浪的破碎，另外破碎破浪在海洋中产生的随机性使得采用现场观测的方法进行研究变得非常困难，因此在实验室中通过... 详细信息

由于波浪破碎机理的复杂性，尽管对波浪破碎的研究取得较大的进展，但是现在还没有成熟的理论和数值模拟方法被用来研究波浪的破碎，另外破碎破浪在海洋中产生的随机性使得采用现场观测的方法进行研究变得非常困难，因此在实验室中通过产生聚焦波浪控制波浪的形态，研究波浪破碎及其对建筑物的作用具有重要意义。本文利用长波传播快、短波传播慢的原理，考虑不同组成波之间的相位关系，建立产生二维聚焦极限波浪的理论和方法，进而考虑造波机的各种特性，形成产生二维聚焦极限波浪造波机控制软件。在试验中主要采用两种频谱形式，即等波幅的频谱形式和等波陡的频谱形式，分别研究了不同频率宽度、不同中心频率对聚焦极限波浪的波幅、传播过程、能量的损失、波面特性和波面形状参数的影响，并且对这两种频谱形式进行比较，从而得出中心频率、频率宽度和频谱形式等对聚焦极限波浪特性的影响。同时本论文采用高阶谱分析的方法，以Laplace方程和初始的非线性边界条件为控制方程，建立了可以模拟非线性波浪传播的数值计算模型，并在模型中引入造波机边界条件，克服谱方法中只能给定初始条件的缺陷。

关键词：聚焦波极限波中心频率频率宽度

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聚焦波浪特性研究及其对直墙的作用

聚焦波浪特性研究及其对直墙的作用

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作者：王岩大连理工大学

学位级别：硕士

由于波浪破碎机理的复杂性，尽管对波浪破碎的研究取得较大的进展，但是现在还没有成熟的理论和数值模拟方法被用来研究波浪的破碎，另外破碎破浪在海洋中产生的随机性使得采用现场观测的方法进行研究变得非常困难，因此在试验室中通过... 详细信息

由于波浪破碎机理的复杂性，尽管对波浪破碎的研究取得较大的进展，但是现在还没有成熟的理论和数值模拟方法被用来研究波浪的破碎，另外破碎破浪在海洋中产生的随机性使得采用现场观测的方法进行研究变得非常困难，因此在试验室中通过产生聚焦波浪控制波浪的形态，研究波浪破碎及其对建筑物的作用具有重要意义。本文利用长波传播快、短波传播慢的特点，考虑不同组成波之间的相位关系，建立产生二维聚焦极限波浪的理论和方法，通过实验研究进行聚焦波浪的谱特性分析及小波分析。实验主要采用三种频谱形式，等波幅(CWA)是指输入的各组成波的振幅都相等，等波陡(CWS)是指输入的各组成波的波陡都相等，PM谱指输入的组成波形状类似PM谱。对每一种频谱形式分别研究了不同频率宽度、不同中心频率对聚焦极限波浪的传播过程、能量损失、波面特性和波面形状等参数的影响，并且对这三种频谱形式进行比较，从而得出中心频率、频率宽度和频谱形式等对聚焦极限波浪特性的影响。另外，为了研究不同波浪状态作用下的直墙压力分布情况，分别对未破波、临界破碎波浪和破碎波浪作用下的压力沿直墙竖向分布进行了分析，研究了谱型和波浪参数以及波浪破碎状态对压力分布的影响，分析了破碎波浪不同阶段作用于直墙上的波浪力的特性，本文采用聚焦极限破碎波浪作为特征波来计算聚焦破碎波浪作用于直墙上的波浪压力，并与线性理论计算所得压力分布进行了比较，这对实际工程设计方面有一定帮助。

关键词：聚焦波极限波中心频率作用直墙压力

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基于三维波能聚焦的波浪破碎特性的试验研究

基于三维波能聚焦的波浪破碎特性的试验研究

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作者：杨金凤大连理工大学

学位级别：硕士

波浪破碎是常见的一种海浪现象,其对波浪成长、波浪与结构作用以及海水和大气水气交换都起到重要作用。考虑到实际海况中波浪的传播是多向的,特别是深水中,多向波浪破碎与传统近岸破碎有很大不同,目前仍缺少足够认识,为进一步理解多向... 详细信息

波浪破碎是常见的一种海浪现象,其对波浪成长、波浪与结构作用以及海水和大气水气交换都起到重要作用。考虑到实际海况中波浪的传播是多向的,特别是深水中,多向波浪破碎与传统近岸破碎有很大不同,目前仍缺少足够认识,为进一步理解多向波浪破碎特性,本文开展了三维多向破碎波试验研究。本文利用三维波能聚焦的方法在实验室三维水池中模拟产生非破碎波和破碎波浪。采用了两种频谱分布形式:多向单频和多向多频。对于每种频谱形式,通过改变聚焦波高产生不同破碎强度波浪,研究了破碎波浪的波高分布、波面特性、几何破碎指标以及能量损失等参数,重点分析了波浪的方向分布范围对波浪破碎参数的影响。研究结果表明:1.方向分布范围对波浪的传播和破碎都有显著的影响。波浪方向分布宽时,波浪的破碎指标较方向分布窄时要大,波浪越不易破碎,能够产生的非破碎波也越大。2.破碎的能量损失也受方向分布范围影响,相同波高条件下,方向分布越窄,破碎能量越大,试验中对于多向多频聚焦波浪,方向分布θ=30°时,波浪的能量损失最大可达35%左右。但对于多向单频聚焦波,方向分布越宽时,能够产生的最大破碎能量损失越大,方向分布θ=60°时,最大的能量损失率可达到45%左右;3.几何破碎指标受波浪参数影响明显,范围变化较大,不适合作为判别波浪破碎的指标。4.对单频聚焦波浪,在波浪的传播过程中,其方向分布会有一定的改变,两侧波浪向主方向集中。方向分布越宽,该现象越明显。但在多频聚焦中,该现象并不明显。本文研究结果有助深入理解实际深海中三维波浪破碎,也可为波浪预报模型中破碎模块完善提供支持。

关键词：破碎波聚焦波极限波方向分布

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