發(fā)布時(shí)間：2020-06-02 20:29

【摘要】： 海浪波群的研究對(duì)海浪理論和海洋工程都具有重要意義。在海浪的非線性問(wèn)題中，對(duì)海浪組成波之間的非線性相互作用迄今已有大量研究。海浪組成波之間的非線性相互作用會(huì)導(dǎo)致波面各特征量的統(tǒng)計(jì)分布具有不對(duì)稱性。然而在海浪研究中，對(duì)波群之間是否存在非線性相互作用以及波群波包絡(luò)線是否具有不對(duì)稱性這一問(wèn)題目前研究較少。雖然很多研究者依波包線理論對(duì)海浪波群的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)進(jìn)行大量研究，但這些學(xué)者在其研究中一般都假定波群包絡(luò)線具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，沒(méi)有考慮波群間可能存在的非線性相互作用以及由此引起的波群波包絡(luò)線的不對(duì)稱性的問(wèn)題。 本文將風(fēng)浪視為由多種不同的簡(jiǎn)單波群疊而成。風(fēng)浪觀測(cè)結(jié)果表明，風(fēng)浪不能被視為簡(jiǎn)單波群的線性疊加。風(fēng)浪不是由簡(jiǎn)單波群線性疊加構(gòu)成意味著風(fēng)浪場(chǎng)中簡(jiǎn)單波群之間存在非線性相互作用。迄今對(duì)波群波包絡(luò)演化的大量研究表明，波群波包絡(luò)的演化遵從非線性薛定諤方程。這意味著可以以非線性薛定諤方程為基礎(chǔ)研究波群波包絡(luò)的非線性問(wèn)題。本文以非線性薛定諤方程為基礎(chǔ)采用攝動(dòng)法研究波群之間的非線性相互作用。理論研究結(jié)果表明，簡(jiǎn)單波群之間的非線性相互作用使波群波包絡(luò)線具有不對(duì)稱性，波群波包絡(luò)線前部陡峭后部平緩。進(jìn)一步研究波群波包絡(luò)線的變形程度與譜寬和波陡的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，譜有越寬的結(jié)構(gòu)，波包絡(luò)線的變形程度越大，平均波陡越大波包絡(luò)線的變形程度越大。 對(duì)風(fēng)浪波包絡(luò)線的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，波包絡(luò)線的變形程度與理論結(jié)果相當(dāng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，波包絡(luò)線的這種不對(duì)稱性足以導(dǎo)致波群內(nèi)最大波高提前一個(gè)波長(zhǎng)出現(xiàn)，波包絡(luò)線的變形程度隨著譜寬度和平均波陡的增大而增大。對(duì)波群內(nèi)單個(gè)波的波陡分布以及波群內(nèi)的波破碎等問(wèn)題進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明，波群前部的單個(gè)波比后部單個(gè)波更易出現(xiàn)大的波陡，波群內(nèi)前部單個(gè)波破碎率大于后部單個(gè)波的破碎率。
【圖文】：

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本文編號(hào)：2693726