一种高效重现包含异常波的目标波列的方法 王爱敏（Aimin Wang）、 丁迪涛（Dietao Ding）、 周涛（Tao Zhou）、 白旭（Xu Bai）和 吴大雷（Daolei Wu）

《Journal of Marine Science and Engineering》：A Method for Efficient Reproduction of Target Wave Trains Containing Freak Waves Aimin Wang, Dietao Ding, Tao Zhou, Xu Bai and Daolei Wu

　　

摘要

异常海浪可能会对海洋结构造成损害或使其倾覆。在实验室或数值波浪水池中高效地生成包含异常海浪的目标波列，是进行海洋结构设计和灾害评估的重要方法。本研究提出了一种局部系数分配方法。经过不超过三次的局部波列处理后，该方法能够准确生成不同位置的实际异常海浪波列。在实验结果中，“新年海浪”的最大波峰误差低于3%，并且在显著波高、周期和整体波面高度方面，模拟结果与目标波面高度的高度吻合。本文提供了典型异常海浪事件“新年海浪”在数值模拟最远固定点生成范围内的系数分配曲线，从而能够在任何所需位置高精度地一次性生成该海浪。生成的最大波高误差低于5%，满足不同水深条件下深水波浪的应用要求。此外，基于模拟结果，对波列数据进行了小波变换分析，以研究异常海浪发生前、中、后的波浪能量演变特征。本研究的结果对于研究高度非线性波浪的传播和演变特性，以及海洋结构上的波浪载荷设计和分析具有重要的实际工程意义。