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Longuet-Higgins波浪模型

按照线性波浪叠加法中的Longuet-Higgins模型[13]，海浪被看做一平稳随机过程，某固定位置的波面是由M个不同周期和不同随机初位相的余弦波叠加而成，表达如下：



式中，η(t)为波动水面相对于静水面的瞬时高度；

M为组成波总数量，一般选择128,256；

Si为功率谱中第i个组成波的值，可从目标谱中获得；

ki，ωi为第i个组成波的波数和圆频率；

L，T分别为波长和周期；

dω(i)为第i个组成波频率所代表的区间；

x，t分别表示位置和时间，通常固定位置，可取x = 0；

εi为第i个组成波的初位相，此处取在(0, 2π)范围内均布的随机数，国外也把此法称之为随机相位谱法(Random Phase Spectrum Method, RPSM)。

在应用Longuet-Higgins模型将目标谱/靶谱转换为时域波面时，见公式，为到达较高的模拟效率，需要对目标谱的频率离散范围进行选择，具体选择与模型所要求的模拟精度有关，一般来说，离散谱的频率下限ωL至频率上限ωH所包含能量应大于目标谱总能量的99.8%。另外，需要注意的是当组成波总数M一定时，频率范围的增加会使得相邻组成波之间的频率间隔dω变大，因此不恰当地增大频率范围反而使得模拟精度的下降。一般 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 4级

2.372

1.206

9.134

1.148

1.161

5.811





5级

2.557

2.196

10.066

1.128

1.836

6.624





6级

2.658

3.849

10.313

1.414

2.217

6.473





7级

2.812

5.461

11.990

1.399

3.122

7.415





8级

4.076

6.932

14.162

1.041

6.106

10.366



台风期

4级

2.628

1.058

8.672

1.869

0.788

5.435





5级

2.316

2.073

13.157

1.603

2.065

7.175





6级

2.674

3.417

13.801

1.330

2.982

7.867





7级

3.058

5.328

14.214

1.061

4.323

9.276





8级

3.143

10.031

15.117

1.889

6.086

9.561





9级

3.171

12.148

15.509

2.086

6.964

9.664





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