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题名三维畸形波生成、演化过程的试验研究
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作者
崔成
潘文博
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机构
交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程研究中心
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出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2023年第12期1737-1752,共16页
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基金
国家自然科学基金项目(51509120,52171260)
中央级公益性科研院所基本科研基金(TKS20200317)。
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文摘
畸形波是一种具有能量集中、强非线性和宽谱等特征的波浪,会对船舶和海上工程结构和设备造成严重的危害,在其发生前后还可能伴随深谷和连续大波(波群)等灾难性异常波浪现象。因此除了畸形波外,与其相关的异常波浪也非常值得关注。在真实的海况中,波浪常具有多向或短峰等三维特征,其动力学特征与二维波浪有显著差异。本研究采用聚焦不同频率和方向组成波的方法,在试验水池中模拟三维畸形波的生成、演化过程,根据试验结果,分析三维畸形波生成、演化过程中出现的异常大波的演化特征以及异常大波间的关系。研究结果表明:三维畸形波生成、演化过程中出现的异常大波沿着方向分布函数峰值方向演化,具有对称特征;根据异常大波的特征参数可将该过程分成3~4个典型的阶段,即可根据异常大波的特征参数预测其演化趋势;与二维畸形波相比,三维畸形波生成、演化过程的时空范围较小,可能会跳过“大波群”或者“深谷”阶段,表明在真实的三维随机波浪场中,与畸形波相关联的深谷和大波群的发生概率会降低。
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关键词
畸形波
凶波
生成和演化
三维
方向分布
多向波
物理模型试验
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Keywords
freak wave
rogue wave
generation and evolution
three-dimension
directional spread
multidirectional wave
experiment
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分类号
P731
[天文地球—海洋科学]
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