畸形波及舰船遭遇畸形波的研究综述磁.pdf

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1、总第２６６期舰船电子工程Vol．３６No．８２０１６年第８期ShipElectronicEngineering２１磁畸形波及舰船遭遇畸形波的研究综述李东张本辉石爱国薛亚东张新宇西文韬（海军大连舰艇学院大连１１６０１８）摘要畸形波对船舶航运和海洋工程结构物等极具威胁，已成为当前物理海洋学界和船舶水动力学界的一个研究热点问题。论文介绍了畸形波的定义及观测现状，探索了畸形波的生成机理，对现有的实验室模拟方法进行分析比对，对国外科研团队研究舰船遭遇畸形波的相关情形进行了简要阐述，提出了舰船遭遇畸形波的研究思路。关键词畸形波；生成机理；实验室模拟中图分类号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预测情况下出现，可靠１引言的测量数据以及分析结果非常少，其发生机理还不畸形波（freakwave）是海洋中高且陡的大波，明确，相关研究基本上处于起步阶段，还有许多理［５］其持续时间很短，但出

5、现的偶然性和巨大的破坏论和实际问题需要进行深入研究。下面就畸形性，对船舶航运和海洋工程结构物等极具威胁，已波的定义及观测现状、生成机理、实验室模拟、舰船［１］引发多起海上事故，严重地影响了人类海洋活动遭遇畸形波的相关研究进行综述。［２］的安全。因此畸形波越来越引起人们的关注，它的发生机理及工程应用问题已成为当前物理海洋２畸形波的定义及观测现状［３］２．１畸形波的定义学界和船舶水动力学界的一个研究热点问题。［６］关于畸形波的研究最早可追溯２０上世纪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，越来越多平坦的波谷，波峰的前坡很陡且升高很快，波峰

6、形的学者和工程人员开始认同并关注这一现象。由状为前凹后凸，是一种强非线性、非常不对称的波磁收稿日期：２０１６年２月７日，修回日期：２０１６年３月２３日基金项目：十二五预研项目（编号：５１３１４０３０１０１）；大连市科技基金（编号：２０１２J２１DW０２７）；海军大连舰艇学院科研发展基金项目资助。作者简介：李东，男，硕士，研究方向：非线性海浪及舰船耐波性。２２李东等：畸形波及舰船遭遇畸形波的研究综述总第２６６期［９］浪，出现和消失很突然，如图１所示。此。１９９５年１月１日，人们在北海第一次用科学仪器完善地记录了新年波（NewYearWave），这是目［１０］前为止记录最早的畸形波。欧盟资助的M

7、axWave研究项目在２００１年３周内分析了精度１０m的全球卫星数据，发现了十几个畸形波，它们的波高均大于２５m，并对历史数据进行了统计分析，得出“平均每周会有两艘大型船舶沉没”的结论。由图１畸形波时历法国海洋开发研究院（IFREMER）和它的合作者们随着畸形波研究的深入和观测数据的充实，研组织的RougeWavesWorkshop研讨会，自２０００究者发现了各种具有不同外观特征的畸形大波，其年起每四年召开一