海浪譜公式總結(jié).pptVIP

1 Neumann譜 由半經(jīng)驗的方法 假定海浪的某些外觀特征反映其內(nèi)部結(jié)構(gòu) 由觀測到的波高和周期間的關(guān)系推導(dǎo)出來 于50年代首先提出 式中 U為海面上7 5米高處的風(fēng)速 常數(shù)C 3 05m s2 2 P M譜 皮爾遜和莫斯克維奇根據(jù)在北大西洋一定點上測得的大量數(shù)據(jù) 于1964年提出 適用于充分成長的海浪 式中 a 0 0081 0 74 g為重力加速度 U為離海面19 5m處的風(fēng)速 P一M譜為經(jīng)驗譜 依據(jù)的資料比較充分 分析方法合理 使用也方便 目前采用都的大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)波譜主要是基于P M譜的形式建立的 但是它僅包含一個參數(shù)U 不足以表征復(fù)雜的海浪情況 3 ITTC譜國際拖曳水池會議 ITTC 1972 對P M譜進(jìn)行了修改 得到ITTC譜 式中 w 3為三一平均波高 有義波高 不是波幅 4 雙參數(shù)海浪譜1978年第15屆ITTC采用了雙參數(shù)譜 雙參數(shù)譜改進(jìn)了ITTC譜 對成長中的海浪也適用 5 ISSC譜 國際船舶結(jié)構(gòu)會議ISSC1964推薦下列譜公式 且常稱之為ISSC譜 6 JONSWAP譜 該譜由 北海海浪聯(lián)合計劃 測量分析得到 在60年代末期提出 適合像北海那樣風(fēng)程被限定是海域 有兩種表示形式 a 由風(fēng)速和風(fēng)程表示的譜公式式中 為無因次常數(shù) 可取 0 0076 gx U2 0 22 x為風(fēng)區(qū)長度 風(fēng)程 U為平均風(fēng)速 p為譜峰頻率 可取 p 22 g U gx U2 0 33 為譜峰提升因子 平均值為3 3 為峰形參數(shù) 當(dāng) p時 可取 0 07 當(dāng) p時 取 0 09 6 JONSWAP譜 b 由波高和波浪周期表示的譜公式式中 Tp為譜峰周期 波譜峰值對應(yīng)的周期 7 Bretschneider譜 布氏于1959年由無因次波高和無因次波長的聯(lián)合分布函數(shù)導(dǎo)出二參數(shù)譜 適用于成長階段或者充分成長的風(fēng)浪 后經(jīng)日本光易恒 Mitsuyasu 改進(jìn)如下 式中 Hs為有效波高 表示波列中波高最大的1 3波浪的平均波高 TH1 3為有效波周期 表示波列中波高最大的1 3波浪周期的平均值 8 斯科特譜 斯科特 Scott 1965 對于充分發(fā)展的海浪建議用下列譜公式 式中 0 26 p 1 65 Hs為有效波高 p為譜峰頻率 此譜和北大西洋以及印度西海岸實測譜符合得很好 9 六參數(shù)譜 奧啟和漢伯爾 Ochi Hubble 1976 提出了一個六參數(shù)譜公式 它把整個譜分成低頻部分和高頻部分兩個組成部分 每一部分分別用三個參數(shù) 有效波高Hs 譜峰頻 p和形狀參數(shù) 表示 式中 j 1 2分別表示低頻和高頻部分 六參數(shù)譜可表達(dá)任何發(fā)展階段的風(fēng)浪譜 10 Wallops譜 1981年 美國Huang等基于理論研究和美國航空航天局wallops飛行中心風(fēng)浪流水槽實驗資料 提出通用的二參數(shù)譜 wallops 他們認(rèn)為此譜適用于波浪發(fā)展 成熟和衰減各個階段 合田把它改進(jìn)成下列形式 建議用于工程設(shè)計 Goda 1999 10 Wallops譜 式中 m w為兩個參數(shù) 改變m即可改變譜的寬窄形狀 w用于調(diào)整譜面積 使之等于波浪總能量 形狀參數(shù)m和JONSWAP譜中的 一樣 其選用依靠工程師的經(jīng)驗和判斷 一般小的無因次風(fēng)距gX U2和大的 或m值相關(guān) 而大的無因次風(fēng)距值gX U2導(dǎo)致 1或m 5 在淺水 上述譜中采用m 3或4是合適的 11 方向譜 長峰不規(guī)則波是假定海浪沿單一方向傳播的 實際海浪除了沿主方向傳播外 還向其他方向擴(kuò)散 稱為短峰不規(guī)則波 短峰不規(guī)則波可以看成傳播方向不同的長峰不規(guī)則波疊加而成 描述海浪沿不同方向組成的波譜 稱為方向譜 式中 S 為長峰不規(guī)則波的海浪譜 為組成波與主浪向的夾角 D 的一般形式為 國際船舶結(jié)構(gòu)協(xié)會會議 ISSC 建議用一下兩