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第1章 畸形波的基本特征及研究概述1

1.1 畸形波的定义及基本特征1

1.2 畸形波生成机理的若干假说2

1.3 畸形波的物理模拟4

1.4 畸形波与海洋结构物的作用6

1.5 小结7

参考文献8

第2章 畸形波的实测记录12

2.1 南非的东南海域12

2.2 北海14

2.3 环日本海域17

2.4 中国的东、南海域18

2.5 墨西哥湾加勒比海附近海域21

2.6 其他海域22

2.7 小结25

参考文献25

第3章 生成畸形波的理论模型及数值模拟27

3.1 不规则波浪模拟方法及要求27

3.1.1 不规则波浪模拟方法27

3.1.2 不规则波浪模拟的要求29

3.2 畸形数值模拟理论模型一：部分组成波初相位相同模型30

3.2.1 数值模拟生成畸形波的原理30

3.2.2 数值实现及分析31

3.2.3 部分组成波初相位相同模型模拟实测畸形波36

3.2.4 部分组成波初相位相同模型小结38

3.3 畸形数值模拟理论模型二：双波列叠加模型38

3.3.1 双波列叠加模型38

3.3.2 数值实现及分析39

3.3.3 模拟实测的“新年波”45

3.3.4 双波列叠加模型的优缺点47

3.4 双波列叠加模型的改进50

3.4.1 调整基本波列组成波的初相位50

3.4.2 基本波列和瞬态波列最大波浪…现时刻同步法51

3.4.3 改进双波列叠加模型小结53

3.5 畸形数值模拟理论模型三：三波列叠加模型53

3.5.1 三波列叠加模型53

3.5.2 三波列叠加模型的数值实现53

3.5.3 三波列叠加模型模拟实测畸形波例57

3.5.4 三波列叠加模型模拟实验室尺度畸形波57

3.6 小结58

参考文献58

第4章 畸形波实验室生成59

4.1 造波系统与造波信号的形成59

4.1.1 造波系统59

4.1.2 造波信号的形成60

4.2 不规则波浪在一定坡度地形上传播与演化62

4.2.1 试验目的62

4.2.2 模型布置与试验方法63

4.2.3 波浪要素模拟结果65

4.2.4 试验结果及分析66

4.3 部分组成波初相位相同模型物理生成畸形波72

4.3.1 试验组别72

4.3.2 模型布置及试验方法72

4.3.3 试验结果及分析73

4.4 基于双波列叠加模型物理生成畸形波76

4.4.1 双波列叠加模型造波的物理实现和测量方法76

4.4.2 试验结果及分析77

4.5 小结81

参考文献81

第5章 畸形波的可控制物理生成82

5.1 物理生成畸形波的一个新试验方法82

5.1.1 现试验方法存在的问题82

5.1.2 物理生成畸形波的一个新试验方法82

5.1.3 生成畸形波新方法的试验验证83

5.1.4 基于双波列模型采用新方法生成畸形波的特征及存在问题85

5.2 基于三波列叠加模型采用新方法物理生成畸形波87

5.2.1 最佳能量分配比例87

5.2.2 两个瞬态波列之间能量的分配方式对生成畸形波的影响90

5.2.3 双波列叠加模型和三波列叠加模型模拟效果的对比92

5.3 可控制畸形波的生成95

5.3.1 畸形波定点生成95

5.3.2 畸形波的定点、定时生成99

5.3.3 畸形波的定点、定时、定量生成方法102

5.4 天然畸形波的物理模拟105

5.4.1 天然实测“新年波”的模拟105

5.4.2 天然实测“北海畸形波”的模拟108

5.4.3 海洋中的“深洞”模拟111

5.5 小结115

第6章 畸形波的基本特性及影响因素研究117

6.1 畸形波及其波列基本特征的描述参数117

6.1.1 描述含有畸形波的波列的特征参数117

6.1.2 描述畸形波波形的特征参数118

6.2 畸形波的生成、演化、消亡过程中特征参数的变化119

6.2.1 畸形波的生成、演化过程中波列统计参数和非线性参数的变化119

6.2.2 畸形波的生成、演化过程中特征参数的变化131

6.3 畸形波的周期、持续时间及其影响因素137

6.3.1 畸形波周期及持续时间的定义137

6.3.2 畸形波周期、持续时间与谱峰周期的关系140

6.3.3 畸形波周期、持续时间与瞬态波列所占能量比例的关系143

6.3.4 畸形波周期、持续时间与有效波高的关系145

6.4 不同因素对波列及畸形波特征参数的影响148

6.4.1 谱峰周期对波列及畸形波特征参数的影响148

6.4.2 瞬态波列所占能量比例对波列及畸形波特征参数的影响150

6.4.3 有效波高对波列及畸形波特征参数的影响151

6.5 小结153

参考文献154

第7章 实地岛礁地形畸形波的三维实验研究155

7.1 目标岛礁及试验模型155

7.1.1 试验目标岛礁155

7.1.2 模型试验设备及测试仪器155

7.1.3 岛礁地形试验模型158

7.1.4 试验波浪参数161

7.2 试验测量结果162

7.2.1 试验实况162

7.2.2 试验中观察到的畸形波163

7.3 畸形波特征的小波谱分析166

7.3.1 小波变换166

7.3.2 单次畸形波的小波谱特征168

7.3.3 二次畸形波的小波谱特征170

7.4 地形对畸形波产生影响173

7.5 小结174

参考文献174