[发明专利]一种随机不规则波浪特征参数提取方法

权利要求书

1.一种随机不规则波浪特征参数提取方法，包括以下步骤：

1)输入随机不规则波浪所期望达到某等级海况所对应的有义波高H_1/3及波能谱S(ω_j)；

2)对波能谱S(ω_j)的频率进行离散化处理，将波能谱S(ω_j)的频率范围ω_min～ω_max分成N等分，同时给定随机不规则波浪的浪向角χ；

3)计算对应频率等分的波幅、频率和波数；

4)输入在[0-2π]之间均匀分布的随机不规则波浪的相位角ε_j；

5)利用随机不规则波浪运动的波面方程，生成波面坐标；

6)提取随机不规则波浪的波高；

7)将第1个随机不规则波浪的波高至第i个随机不规则波浪的波高按从大到小的顺序依次排列；

8)从步骤7)中的最大波高开始，提取三分之一的波高求平均值

9)给定偏差Δ；

10)分别记录第i、i+1、i+2、i+3、i+4、i+5、i+6、i+7、i+8、i+9共十个随机不规则波浪各自对应的波高的平均值

11)判断步骤10)所得平均值与给定海况的有义波高之间的稳定偏差是否均小于给定偏差，即：

若是，则整个计算终止，所生成的随机不规则波浪的波面坐标即代表该等级海况的波面坐标；若不是，则令波面方程内的时间参数t＝t+Δt，Δt为时间步长，并返回步骤3)继续产生随机不规则波浪的波面坐标，直至满足计算终止条件为止。

2.根据权利要求1所述的随机不规则波浪特征参数提取方法，其特征在于：所述步骤1)中，波能谱S(ω_j)的公式为：

3.根据权利要求1所述的随机不规则波浪特征参数提取方法，其特征在于：所述步骤3)中，第j个频率等分所对应的波幅ζ_j、频率ω_j和波数k_j的计算公式为：

和

式中：T_j为第j个频率等分对应的周期，g为重力加速度g＝9.8；当j＝1时，ω₀＝ω_min。

4.根据权利要求3所述的随机不规则波浪特征参数提取方法，其特征在于：所述步骤5)中，波面方程为：

5.根据权利要求1所述的随机不规则波浪特征参数提取方法，其特征在于：所述步骤6)中，提取随机不规则波浪的波高的过程为：利用计算机分别提取步骤5)所生成的随机不规则波浪的波面坐标的波峰和波谷，将第i个波峰与相邻第i个波谷之间的垂直距离定义为对应第i个随机不规则波浪的波高并提取该波高