一种新型非高斯随机波浪模拟方法技术

本发明专利技术公开一种新型非高斯随机波浪模拟方法，依据波浪谱生成超长时间序列高斯随机波浪，以目标非高斯随机波浪的峰度值和偏度值为初始峰度值和偏度值构建新型非线性幅值调制模型，对超长时间序列高斯随机波浪进行一次性整体调制；提取调制后随机波浪的相位，并与波浪谱结合生成非高斯随机波浪；评估非高斯随机波浪的峰度值和偏度值，并与目标峰度值和偏度值进行比较，根据两者之间的关系微调输入峰度值和偏度值，再次构建新型非线性幅值调制模型，并对高斯随机波浪进行再次整体调制；重复上述步骤即可得到满足要求的非高斯随机波浪。本发明专利技术具有较高的模拟效率，保证了调制前后随机波浪能量分布的一致性，具有较高的精度。具有较高的精度。具有较高的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种新型非高斯随机波浪模拟方法


[0001]本专利技术属于海洋工程领域，具体涉及一种新型非高斯随机波浪模拟方法。

技术介绍

[0002]大量波浪观测数据表明实际波浪场中的随机波浪因受地形、水深、浪向等因素的影响，其波面高程的概率分布不严格服从高斯分布，即实际波浪场中的随机波浪具有一定的非高斯性。与高斯波浪相比，非高斯随机波浪中小幅值波浪和大幅值波浪发生的概率较大，更容易引发结构的一次性破坏和长期累积疲劳破坏。工程中将实际的非高斯随机波浪简化为高斯随机波浪进行设计分析会导致结构响应预报和安全评估不准确，从而形成结构安全隐患。
[0003]研究表明，随机波浪波面高程的概率分布不仅与随机波浪的能量分布有关，还与随机波浪的相位分布密切相关。对于高斯随机波浪，其相位相互独立且在 [0，2π]范围内均匀分布。不同于高斯随机波浪，非高斯随机波浪的相位并不相互独立，而是存在一定的依存关系。因此为了生成非高斯随机波浪，一方面可以从随机波浪的幅值分布特性出发，通过对高斯随机波浪的幅值进行调制，增加大幅值和小幅值波浪波面高程发生的概率，经过若干次的迭代后得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型非高斯随机波浪模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、利用有效波高H
s
和跨零周期T
z
生成波浪谱，根据采样定理对波浪谱进行离散，得到随机波浪的幅值并生成[0，2π]范围内相互独立的随机相位将波浪谱离散后的幅值和随机相位进行结合生成超长时间序列高斯随机波浪其中，t为时间变量，N为波浪谱离散的幅值数目，为频谱ω
i
频应的波浪谱值，Δω
i
为波浪频率间隔，Δω
i
为第i个波浪频率；以目标非高斯随机波浪的峰度值K
t
和偏度值S
t
作为初始输入峰度值和偏度值，构建新型非线性幅值调制模型，并以此模型对超长时间序列的高斯随机波浪进行一次性初始整体调制；步骤S2、提取调制后随机波浪的相位将其与波浪谱离散后的幅值进行结合，生成非高斯随机波浪步骤S3、评估新生成非高斯随机波浪的峰度值K和偏度值S，并与目标峰度值K
t
和偏度值S
t
进行比较，计算两者的差值ΔK和ΔS，当非高斯随机波浪的峰度值K和偏度值S大于目标峰度值K
t
和偏度值S
t
时，则将目标峰度值和偏度值减去ΔK/2和ΔS/2作为输入峰度值和偏度值构建新型非线性幅值调制模型，当非高斯随机波浪的峰度值K和偏度值S小于目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋宪仓，王树青，杜君峰，郭远志，陶伟，侯宇瑶，吕泽宇，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：