非定常风作用下极端波浪统计特性初探

摘要：

为探究风对极端波浪产生的影响,基于波浪的Benjamin-Feir不稳定性,在二维海洋工程水池中开展实验,对非定常风作用下具有随机相位的波场进行了长时间的模拟.本文通过对波浪有效波高、峰度及偏度的统计,分析了风对波浪演化过程中统计特征的影响,并进一步研究了波浪能量谱对风的响应.实验结果表明,具有较大Benjamin-Feir指数的波浪,在非定常风作用下常伴有破碎现象,导致波浪有效波高显著下降,峰度则呈现增大趋势.通过对波浪能量谱的分析得到,波浪破碎导致能量谱峰值的下降,波浪从风中所获得的能量主要集中在波浪的高频部分.本研究旨在通过对极端波浪的统计学研究,为海上浮式结构物的设计、建造及极端波浪的预报提供依据,降低极端波浪所造成的危害.

关键词：极端波浪;Benjamin-Feir不稳定性;风浪实验;统计特性;谱分析

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资助基金：国家自然科学基金;国家重点基础研究发展计划;国家重点研发计划

在线出版日期：2021-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：64-73