波浪理论及其适用范围的探讨

发布时间：2025-02-08 18:26

　　 波浪是海洋工程、港口海岸及近海工程、船舶工程等设计时需要考虑的主要动荷载,其波浪力的大小以及波浪沿结构物的爬高是设计港口、海洋平台、船舶需考虑的主要因素。在进行数值分析时,需要依据波浪理论进行计算。规则波波浪理论分为两种:椭圆余弦波理论和Stokes波理论。两种理论的适用范围各有不同,对于理论交叉范围中的波浪而言,采用不同的理论会导致截然不同的结果。因此,本文将探讨根据工程中波浪参数的实际情况如何选择适用的波浪理论。

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【部分图文】：

图1 二阶斯托克斯波对相对水深求导的函数图像

由于波浪理论划分范围的基础是相对水深的大小，因此可将二阶Stokes理论波面对相对水深kd求导，进行分析。二阶无量纲Stokes波波面方程为其中，G2为二阶周期项的传递函数，即

图2 二阶Stokes波不同波幅对相对水深求导的函数图像

Stokes波理论和椭圆余弦波理论作为非线性波浪理论的重要组成部分，理论表达、非线性参数完全不同，但两者的适用范围存在交叉，并泾渭分明之界限。首先，不能简单地认为有限水深波浪一定适用Stokes波理论。其次，应当充分考虑kd和kA的关系，选用合适的理论。最后，最重要的是处理两种....

图3《The Shore Protection Manual(1984）》给出的波浪理论适用范围

图2二阶Stokes波不同波幅对相对水深求导的函数图像

本文编号：4031790