水槽二维聚焦波浪特性试验研究.pdfVIP

第49卷第6期 大连理工大学学报 VoI．49．No．6 00 2009年11月 ofDalian of Nov．2 9 Journal UniversityTechnology 水槽二维聚焦波浪特性试验研究 孙一艳1， 柳淑学“， 臧 军2， 李金宣1 (1．大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁大连116024； 7AY) 2．巴斯大学建筑与土木工程系，英格兰巴斯BA2 摘要：为更好地模拟波浪的非线性变化过程，给出了在实验室水槽中采用波浪聚焦产生极 限波浪的方法．针对聚焦波浪的特点，采用波峰聚焦和波谷聚焦相加减的方法分析了其谐波 分量的特性，结果表明，波浪之问的相互作用，导致低频和高频谐波分量的产生；非线性波浪 随着输入波幅的增大而增大，高阶分量的频率范围随着输入频率范围的增大而增大． 关键词：聚焦波；谐波；非线性 中图分类号：P731．2文献标志码：A O 引 言 差异．Contento等[6]用数值模拟分析了封闭水槽 内二维聚焦不破碎波浪的非线性作用，提出波浪 在研究波浪对海洋工程建筑物作用时，以前 的非线性，导致组成波相位的变化以及部分能量 一般都用规则波或者长时间的随机波浪来进行模 向高频的转移．庞红犁等[7]主要对极端瞬态波浪 拟研究，但实际海浪是不规则的非线性波浪，因此 的特性进行了总结，指出了极端瞬态波浪的非正 规则波不能很好地模拟实际的波浪情况．而采用 态分布、强非线性强非对称等特征．Hong等∞]、 随机波浪模拟时，要想生成一个符合实际的极限 Liu等口]主要是对多向聚焦破碎波浪的传播特性 情况则需要很长的时间，为实验室研究带来很大 进行了试验研究，研究表明，当聚焦波能量(或波 的不便．由不同频率组成的波在指定的时间和地 峰)达到一定极限时，波浪发生破碎，破碎过程中 点波峰或波谷叠加产生的聚焦波浪则可以很好地 的能量损失主要来自高频谐波部分． 在短时间内模拟实际极限海浪的真实情况，因此 本文介绍在实验室生成二维聚焦波浪的方 采用聚焦波浪为实验室模拟极限波浪对建筑物的 法，并对聚焦波浪的传播特性进行试验研究． 作用带来极大的方便． 目前关于聚焦波浪的特性研究较多，Rapp1 水槽中聚焦波的产生方法 等叫和Kway等嘲对深水破碎波浪进行了实验研 根据线性叠加原理，波浪的波面升高可以表 究，详细介绍了实验室生成聚焦破碎波浪的方法 示成 和造波原理，对破碎时不同输入谱、不同波浪破碎 N