波浪是海洋工程、港口海岸及近海工程、船舶工程等設(shè)計時需要考慮的主要動荷載,其波浪力的大小以及波浪沿結(jié)構(gòu)物的爬高是設(shè)計港口、海洋平臺、船舶需考慮的主要因素。在進(jìn)行數(shù)值分析時,需要依據(jù)波浪理論進(jìn)行計算。規(guī)則波波浪理論分為兩種:橢圓余弦波理論和Stokes波理論。兩種理論的適用范圍各有不同,對于理論交叉范圍中的波浪而言,采用不同的理論會導(dǎo)致截然不同的結(jié)果。因此,本文將探討根據(jù)工程中波浪參數(shù)的實際情況如何選擇適用的波浪理論。

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圖1 二階斯托克斯波對相對水深求導(dǎo)的函數(shù)圖像

由于波浪理論劃分范圍的基礎(chǔ)是相對水深的大小，因此可將二階Stokes理論波面對相對水深kd求導(dǎo)，進(jìn)行分析。二階無量綱Stokes波波面方程為其中，G2為二階周期項的傳遞函數(shù)，即

圖2 二階Stokes波不同波幅對相對水深求導(dǎo)的函數(shù)圖像

Stokes波理論和橢圓余弦波理論作為非線性波浪理論的重要組成部分，理論表達(dá)、非線性參數(shù)完全不同，但兩者的適用范圍存在交叉，并涇渭分明之界限。首先，不能簡單地認(rèn)為有限水深波浪一定適用Stokes波理論。其次，應(yīng)當(dāng)充分考慮kd和kA的關(guān)系，選用合適的理論。最后，最重要的是處理兩種....

圖3《The Shore Protection Manual(1984）》給出的波浪理論適用范圍

圖2二階Stokes波不同波幅對相對水深求導(dǎo)的函數(shù)圖像

本文編號：4031790