随机海浪理论PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

随机海浪理论PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第一章 随机过程的基本知识1

1.1 随机过程的基本概念1

1.1.1 概述1

1.1.2 随机过程的概率密度函数2

1.1.3 随机过程的特征函数4

1.1.4 随机过程的均值、相关函数、协方差函数和方差4

1.1.5 复随机过程6

1.1.6 平稳随机过程7

1.1.7 随机过程的变换(系统)8

1.1.8 线性系统的有关知识14

1.1.9 随机连续、随机导数和随机积分16

1.2 平稳和非平稳随机过程24

1.2.1 平稳过程的相关函数24

1.2.2 平稳过程的功率谱26

1.2.3 线性系统中的平稳过程33

1.2.4 非平稳过程的相关函数和平均能量谱38

1.2.5 平稳过程的二阶谱(bi-spectrum)44

1.2.6 二维和三维平稳过程的波数-频率谱44

1.2.7 随机过程的谐和分析45

1.2.8 随机过程的线性均方估计52

1.3 正态过程63

1.3.1 正态过程的定义64

1.3.2 正态过程的概率密度函数64

1.3.3 平稳正态过程的跨零问题67

1.3.4 正态过程的条件概率密度函数73

1.4 Markov 过程75

1.4.1 Markov 序列76

1.4.2 Markov 链77

1.4.3 Markov 过程80

参考文献86

第二章 随机海浪模型87

2.1 几点说明87

2.2 海浪的线性模型90

2.2.1 Pierson 模型90

2.2.2 Longuet-Higgins 模型92

2.2.3 Fourier-Stieltjes 的积分模型94

2.2.4 以广义 Fourier 变换表示的模型96

2.2.5 海浪波面位移铅直速度和铅直加速度模型100

2.3 海浪的非线性模型103

2.4 以局部振幅和相位函数表示的海浪模型106

参考文献109

第三章 海浪特征量的统计分布111

3.1 正态海浪特征量的分布111

3.1.1 波高的分布112

3.1.2 波面位移极大值的分布115

3.1.3 波高与周期的联合分布120

3.1.4 周期的分布131

3.1.5 条件周期分布135

3.1.6 波长的分布140

3.1.7 波高与波长的联合分布143

3.1.8 波陡的分布145

3.1.9 波面斜率的分布148

3.1.10 波面水质点速度和加速度的分布153

3.1.11 波面极大值处质点水平速度的分布154

3.1.12 波速与波面水质点速度的联合分布156

3.1.13 三维海浪要素的基本分布158

3.1.14 非窄谱海浪特征量的分布160

3.2 波面位移的非正态分布163

3.2.1 Gram-Charlier 级数形式的分布164

3.2.2 窄谱非线性海浪波面位移的分布172

3.2.3 beta 分布173

3.3 波面斜率的非正态分布178

3.3.1 Gram-Charlier 级数形式的分布179

3.3.2 一种新的级数形式的分布181

3.4 波高的非 Rayleigh 分布182

3.4.1 Weibull 分布182

3.4.2 一种理论非 Rayleigh 波高分布183

3.5 关于混合浪波高和周期的分布187

参考文献189

第四章 海浪研究的谱方法193

4.1 引言193

4.2 几种有代表性的风浪频谱模式194

4.2.1 Neumann 谱195

4.2.2 Bretschneider 谱198

4.2.3 Pierson-Moscowitz(P-M)谱199

4.2.4 JONSWAP 谱200

4.2.5 Wallops 谱203

4.2.6 文氏谱205

4.3 内频谱与外频谱215

4.3.1 外频谱的定义215

4.3.2 外频谱与 P-M 谱的比较217

4.3.3 线性理论下内频谱与外频谱的关系218

4.4 风浪谱饱和(平衡)范围与 TMA 谱219

4.4.1 Phillips 饱和范围219

4.4.2 浅水谱饱和范围221

4.4.3 TMA 谱222

4.5 谱矩224

4.5.1 关于海浪谱的高阶矩问题225

4.5.2 通过滑动时间平均估计高阶谱矩228

4.5.3 时间平均尺度229

4.5.4 P-M 谱和 JONSWAP 谱的高阶矩230

4.5.5 海浪平均波长与平均周期的关系232

4.6 谱宽度235

4.6.1 谱宽度参量ε235

4.6.2 谱宽度参量 v239

4.6.3 其它几种谱宽度参量240

4.7 海浪的方向谱241

4.7.1 方向谱的基本形式242

4.7.2 几种常用海浪方向谱或方向函数243

4.7.3 文氏方向谱244

4.8 二阶谱249

4.9 海浪频谱估计253

4.9.1 采样间隔的选取253

4.9.2 常用的两种谱估计方法254

4.9.3 粗谱的平滑256

4.9.4 平滑谱的统计分布与置信区间259

4.9.5 参量的选取与谱估计的质量261

4.9.6 最大熵谱估计263

4.10 交叉谱的估计273

4.10.1 有限离散 Fourier 变换方法273

4.10.2 交叉相关函数法275

4.10.3 交叉谱估计的置信区间276

4.10.4 交叉谱估计在海浪研究中的应用277

4.11 海浪方向谱的估计280

4.11.1 Fourier 级数法281

4.11.2 本征矢法286

4.12 海浪二阶谱估计290

4.12.1 周期图法291

4.12.2 TOR 法292

4.13 随机海浪的模拟294

4.13.1 随机海浪的信号模拟294

4.13.2 实验室不规则波的产生298

4.13.3 实验室极端波的模拟302

4.14 关于海浪预测模式304

参考文献306

5.1 波群研究的包络方法313

第五章 随机波群313

5.1.1 正态过程的有关结果314

5.1.2 波群长度和连长315

5.1.3 高波连316

5.1.4 包络的计算317

5.1.5 波包谱321

5.2 波群研究的 Markov 链方法328

5.2.1 二阶 Rayleigh 分布328

5.2.2 波群连长和高波连长的统计性质331

5.3.1 SIWEH 的定义334

5.3 波群研究的波能过程线(SIWEH)法334

5.3.2 SIWEH 谱及 SIWEH 与波包的关系336

5.4 非线性对波包的影响337

5.5 波群的特征因子340

5.6 随机波群的模拟342

参考文献347

第六章 深水风浪破碎的统计特征349

6.1 波浪破碎的判据349

6.2 白浪覆盖率与风速的经验关系式350

6.3 解析导出的白浪覆盖率模式352

6.4 破碎波概率模式358

6.4.1 固定点破碎波概率模式358

6.4.2 三维海浪破碎波概率模式360

6.5 深水波浪破碎统计特征与风的关系361

6.5.1 白浪覆盖率与风速和风区的关系361

6.5.2 波浪破碎波概率与风速和风区的关系364

参考文献366

习题369

索引(中英文对照)379