畸形波模拟：基于Longuet-Higgins模型的最新进展

"基于Longuet-Higgins模型的畸形波模拟方法 (2010年)。作者通过4种数值模型来模拟畸形波：相位调制模型（包括两种变体）、相位调制加聚焦模型、随机波加瞬态波模型及改进的相位调制模型。这些模型在不同程度上有助于理解和生成畸形波。随机波加瞬态波模型和改进的相位调制模型被认为是最佳选择，能实现畸形波的精确生成，对于实验室研究和结构物影响评估有重要价值。" 本文探讨了基于Longuet-Higgins模型的畸形波模拟技术，这是一种基于随机过程理论的海浪描述方法。畸形波，作为海浪中的异常大波，其陡峭的波峰和浅平的波谷对海洋结构和船舶安全构成严重威胁。在1987年，Klinting和Sand提出了畸形波的初步定义，但后来的研究者对此有所调整，普遍接受的定义是畸形波的波高至少为有效波高的2.0倍。 文章列举了四种基于Longuet-Higgins模型的模拟技术： 1. 相位调制模型：此模型分为两种情况，一种是部分组成波初相位相同，另一种是调制相位角范围模型。这种方法考虑了海浪的相位变化，但可能无法完全捕捉到畸形波的特性。 2. 相位调制加聚焦模型：通过增加聚焦效应来增强特定波的强度，以模拟畸形波的形成。然而，这种模型可能较难控制畸形波的精确生成。 3. 随机波加瞬态波模型：该模型结合了随机波和瞬态波的特点，能够更有效地模拟畸形波的出现，是文中推荐的模型之一。 4. 改进的相位调制模型：在原有相位调制模型的基础上进行了优化，提高了畸形波的生成精度，也是推荐的模型之一。 这些模型的开发和应用，尤其是随机波加瞬态波模型和改进的相位调制模型，为实验室环境下的畸形波研究提供了工具，使得能够定量、定位地生成畸形波，从而深入研究其能量特性以及对海洋结构物的影响。这些研究成果对于提高海洋工程设计的抗灾能力，保障海上设施的安全运行具有重要意义。 关键词涉及：Longuet-Higgins模型、畸形波、模拟方法。本文属于工程技术领域的学术论文，对于理解和研究海浪动力学、海洋工程安全等领域具有较高的参考价值。