学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

人、反射波浪的分离与反射系数的研究

作　者: 邵利民
导　师: 俞聿修；柳淑学
学　校: 大连理工大学
专　业: 港口、海岸及近海工程
关键词: 改进两点法改进贝叶斯法改进最大似然法总体反射系数反射系数频率谱反射系数方向谱模型试验
分类号: TV139
类　型: 博士论文
年　份: 2003年
下　载: 203次
引　用: 4次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文研究了入、反射波共存场中斜向不规则波和多向不规则波波浪场的方向谱和反射系数，对于斜向不规则波频率谱及反射系数的计算提出了一种改进两点法(MTPM)，对于多向不规则波方向谱和反射系数的分析，应用了改进的贝叶斯方法(MBDM)和改进的最大似然法(MMLM)。通过分析研究，提出了波浪场反射系数方向谱的概念，并由模型试验结果给出了斜坡堤前反射系数方向谱的经验公式。为了分析单向不规则波入射波的频率谱和反射系数，本文在Goda用于分析正向不规则波的两点法的基础上，提出了可用于斜向不规则波频谱分离及其反射系数计算的改进两点法，该方法可用于计算任意波浪入射角的入、反射波谱、总体反射系数和反射系数的频率谱，并且测量波浪过程的两浪高仪可在较广的方向范围内布置。将此方法用模拟合成波波列的分离计算，结果表明，分离的入、反射波频谱与输入的靶谱符合良好，且计算的总体反射系数与输入的总体反射系数一致，计算得到的反射系数频率谱在峰频附近与输入值符合良好，说明该分析方法是可靠的。在多向不规则波入射波方向谱和反射系数的分析研究中，利用方向频率对应法模拟了多向不规则波入射波与反射波叠加的波面序列，将此合成波列分别应用MBDM和MMLM进行分析，通过输入各种波浪参量、不同波浪测量系统和各种反射特性等因子，检验了MBDM和MMLM方法的适用条件，对两种分析方法的性能进行了比较分析。结果表明，对于波浪方向分布的分析，MBDM的分辨力高于MMLM，对于反射系数方向分布的估算，MMLM优于MBDM；仪器阵列的布置、仪器个数以及阵列与反射面的最近距离对两种方法分析结果的分辨力影响较大；MMLM的收敛速度快于MBDM，计算的稳定性优于MBDM；MBDM的分辨力受超参数选择的影响。通过系统性的比较研究，提出了两种方法的具体适用条件。通过物理模型试验，系统地研究了斜坡堤前入、反射波方向谱的分离计算，采用MTPM分析得到了单向(包括斜向)不规则波的总体反射系数和反射系数频率谱(随堤坡变化)以及由Iribarren数表示的包含堤坡影响的反射系数频率谱。进而首次对两种护面斜坡堤给出了反射系数的方向谱。还研究了多向不规则波的总体反射系数随主波向的变化规律。

全文目录

1 绪论  9-17
  1.1 研究工作的意义和目的  9-10
  1.2 相关研究工作的回顾  10-15
    1.2.1 单向不规则波入.反射波浪场的分离  10-11
    1.2.2 多向不规则方向谱分析及反射系数研究  11-13
    1.2.3 反射系数特征参数的描述  13-15
  1.3 本文的主要工作  15-17
2 斜向入.反射波分离的数值模拟研究  17-37
  2.1 单向入.反射波分离的方法  17-21
    2.1.1 规则波的分离及反射系数的计算  17-18
    2.1.2 不规则波的分离及反射系数的计算  18-21
  2.2 斜向不规则波入.反射波分离计算的数学模型  21-25
    2.2.1 斜向不规则波入.反射波的共存场  21-22
    2.2.2 分离公式的推导  22-24
    2.2.3 分离频谱密度的平滑  24
    2.2.4 奇异问题的分析  24-25
  2.3 斜向不规则波入.反射波共存场的数值模拟  25-27
  2.4 数值试验及其结果分析  27-36
    2.4.1 分离出的频谱密度及反射系数谱  27-33
    2.4.2 谱参数及统计参量的比较  33-35
    2.4.3 分离拟合波列与输入波列的比较  35-36
  2.5 小结  36-37
3 多向不规则入.反射波方向谱及反射系数数模的比较研究  37-81
  3.1 引言  37
  3.2 多向不规则波入.反射波共存场的数值模拟  37-38
  3.3 分析方向谱及反射系数的改进的最大似然法(MMLM)  38-43
    3.3.1 波浪方向谱与交叉谱之间关系的数学推导  38-40
    3.3.2 方向谱估计的改进最大似然法的导出  40-43
  3.4 分析方向谱及反射系数的改进贝叶斯法(MBDM)  43-49
    3.4.1 互谱与方向谱及反射系数的基本关系  43-44
    3.4.2 改进贝叶斯法的推导  44-47
    3.4.3 改进贝叶斯法的数值求解方法  47-49
  3.5 数值试验及结果分析  49-79
    3.5.1 分析方法对波浪测量系统的响应  50-60
    3.5.2 分析方法对各种模拟波浪条件的响应  60-69
    3.5.3 分析方法对波浪反射特性的响应  69-72
    3.5.4 分析方法的计算速度及稳定性比较  72-79
  3.6 小结  79-81
4 波浪反射的物理模型试验  81-92
  4.1 试验条件  81-83
    4.1.1 试验设备  81
    4.1.2 试验堤断面模型  81
    4.1.3 模型的平面布置  81-83
    4.1.4 试验的组次  83
  4.2 模型试验方法  83-86
    4.2.1 产生波浪的方法  83-84
    4.2.2 测定原始波浪要素  84-85
    4.2.3 测波阵列的布置  85
    4.2.4 采样方法  85-86
    4.2.5 分析方法  86
  4.3 部分分析结果  86-92
    4.3.1 单向波的分离结果  86-88
    4.3.2 多向波的分离结果  88-92
5 斜坡堤的反射系数谱  92-109
  5.1 总体反射系数  92-96
  5.2 反射系数的频率谱  96-99
  5.3 无因次参数表征的反射系数谱  99-103
  5.4 反射系数的方向谱  103-106
  5.5 多向波分析的结果  106-108
  5.6 小结  108-109
6 结论与展望  109-111
参考文献  111-115
创新要点  115-116
在读期间发表的论文  116-117
致谢  117-118

人、反射波浪的分离与反射系数的研究

内容摘要

全文目录

相似论文