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1、總第266期艦船電子工程Vol.36No.82016年第8期ShipElectronicEngineering21磁畸形波及艦船遭遇畸形波的研究綜述李東張本輝石愛(ài)國(guó)薛亞?wèn)|張新宇西文韜(海軍大連艦艇學(xué)院大連116018)摘要畸形波對(duì)船舶航運(yùn)和海洋工程結(jié)構(gòu)物等極具威脅,已成為當(dāng)前物理海洋學(xué)界和船舶水動(dòng)力學(xué)界的一個(gè)研究熱點(diǎn)問(wèn)題。論文介紹了畸形波的定義及觀測(cè)現(xiàn)狀,探索了畸形波的生成機(jī)理,對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室模擬方法進(jìn)行分析比對(duì),對(duì)國(guó)外科研團(tuán)隊(duì)研究艦船遭遇畸形波的相關(guān)情形進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述,提出了艦船遭遇畸形波的研究思路。關(guān)鍵詞畸形波;生成機(jī)理;實(shí)驗(yàn)室模擬中圖分類號(hào)P731DOI:10.3969/j.issn.
2、1672‐9730.2016.08.006OverviewontheStudyofFreakWavesandShipsEncounteringwithFreakWavesLIDongZHANGBenhuiSHIAiguoXUEYadongZHANGXinyuXIWentao(DalianNavalAcademy,Dalian116018)AbstractFreakwavesposeagreatthreattoshippingandoceanengineeringstructures,whichhavebecomeahotspotprobleminphysicaloceanographyand
3、marinehydrodynamicsfieldatpresent.Thispaperintroducesthedefinitionoffreakwavesandthecurrentobservation,andexplorestheformationmechanismoffreakwaves.Itcarriesontheanalysisandcom‐parisonoftheexistinglaboratorysimulationmethods,makesabriefexpositionoftherelevantsituationofthestudyofshipsencounteringwi
4、thfreakwavescarriedbyforeignresearchteamsandfinallyputsforwardthethoughtoftheresearchofshipsencounteringwithfreakwaves.KeyWordsfreakwaves,formationmechanism,laboratorysimulationClassNumberP731于畸形波大多在未知和不可預(yù)測(cè)情況下出現(xiàn),可靠1引言的測(cè)量數(shù)據(jù)以及分析結(jié)果非常少,其發(fā)生機(jī)理還不畸形波(freakwave)是海洋中高且陡的大波,明確,相關(guān)研究基本上處于起步階段,還有許多理[5]其持續(xù)時(shí)間很短,但出
5、現(xiàn)的偶然性和巨大的破壞論和實(shí)際問(wèn)題需要進(jìn)行深入研究。下面就畸形性,對(duì)船舶航運(yùn)和海洋工程結(jié)構(gòu)物等極具威脅,已波的定義及觀測(cè)現(xiàn)狀、生成機(jī)理、實(shí)驗(yàn)室模擬、艦船[1]引發(fā)多起海上事故,嚴(yán)重地影響了人類海洋活動(dòng)遭遇畸形波的相關(guān)研究進(jìn)行綜述。[2]的安全。因此畸形波越來(lái)越引起人們的關(guān)注,它的發(fā)生機(jī)理及工程應(yīng)用問(wèn)題已成為當(dāng)前物理海洋2畸形波的定義及觀測(cè)現(xiàn)狀[3]2.1畸形波的定義學(xué)界和船舶水動(dòng)力學(xué)界的一個(gè)研究熱點(diǎn)問(wèn)題。[6]關(guān)于畸形波的研究最早可追溯20上世紀(jì)60年代,畸形波通常有如下特征:有陡且尖的波峰和[4]1965年,Draper提出了畸形波的概念,越來(lái)越多平坦的波谷,波峰的前坡很陡且升高很快,波峰
6、形的學(xué)者和工程人員開(kāi)始認(rèn)同并關(guān)注這一現(xiàn)象。由狀為前凹后凸,是一種強(qiáng)非線性、非常不對(duì)稱的波磁收稿日期:2016年2月7日,修回日期:2016年3月23日基金項(xiàng)目:十二五預(yù)研項(xiàng)目(編號(hào):51314030101);大連市科技基金(編號(hào):2012J21DW027);海軍大連艦艇學(xué)院科研發(fā)展基金項(xiàng)目資助。作者簡(jiǎn)介:李東,男,碩士,研究方向:非線性海浪及艦船耐波性。22李東等:畸形波及艦船遭遇畸形波的研究綜述總第266期[9]浪,出現(xiàn)和消失很突然,如圖1所示。此。1995年1月1日,人們?cè)诒焙5谝淮斡每茖W(xué)儀器完善地記錄了新年波(NewYearWave),這是目[10]前為止記錄最早的畸形波。歐盟資助的M
7、axWave研究項(xiàng)目在2001年3周內(nèi)分析了精度10m的全球衛(wèi)星數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)了十幾個(gè)畸形波,它們的波高均大于25m,并對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,得出“平均每周會(huì)有兩艘大型船舶沉沒(méi)”的結(jié)論。由圖1畸形波時(shí)歷法國(guó)海洋開(kāi)發(fā)研究院(IFREMER)和它的合作者們隨著畸形波研究的深入和觀測(cè)數(shù)據(jù)的充實(shí),研組織的RougeWavesWorkshop研討會(huì),自2000究者發(fā)現(xiàn)了各種具有不同外觀特征的畸形大波,其年起每四年召開(kāi)一