基本介紹
簡介,規則波與不規則波,實際套用,
簡介
長峰波（long-crested wave）波峰長通常比波長更長，具有確定的波動傳播方向，屬於二維波。在短周期重力波和重力波範圍，波長L和波峰長f的比值L/f滿足(L/f)2 << 1時，波動近似為長峰波，套用二維波的分析方法研究。
波峰長度是指波峰線沿垂直於波長方向的長度。平面進行波的波峰長度為無窮大。這是理想的情形，在實際海域上，不可能存在；即使在開闊海域上，也只在一定範圍記憶體在有接近於平面進行波的長峰波。在船舶耐波性研究或海洋工程中，常採用長峰波模型來計算船舶或結構物在波浪中的回響。
規則波與不規則波
規則波(regular wave)亦稱“長峰波”，通常是指振幅、波長和周期等波浪要素都不變的二因次波列，一般是波向一致、波高和周期大致相等、波峰線很長的波浪或發展完好的風浪或涌浪。嚴格說來，海浪是一種不規則波。但為便於研究，可把海浪看成是由無限多個單一規則波所組成的。因此，涌也可近似地視為長峰波。
不規則波(irregular waves)也稱“短峰波”。波峰位置雜亂、波峰或波谷如棋盤交替排列、波峰線長度比波長小3～4倍的波浪。在較強風力作用下的風浪不但主風向上的波浪要素和形狀多種多樣，而且波浪前進的方向由主風向朝外向擴散，形成一個複雜的不規則波場，因此為不規則波（僅存在於主風向方向上且有著無窮長單向的不同間距的波峰彼此保持平行的二因次不規則波，稱為長峰不規則波）。不規則波的波高、波長、周期等在時、空上都不相同，呈現不規則變化，是一種隨機過程。一般用數理統計方法研究其特性。
實際套用
1、長峰波隨機海浪的仿真
在研究和設計海洋運動體運動控制系統時，經常需要研究海浪對海洋運動體及其控制系統產生的影響。為此，必須有一個較理想的海浪信號來研究上述問題。海浪的仿真可以解決這個問題。
海浪的仿真是一個比較複雜的問題。如果用規則波研究這些問題，則由於不反映實際的海浪，結果常是不能令人滿意的。其它一些仿真方法，或能用於某種特定場合，本節提出的方法不僅能仿真多種長峰波海浪，而且可以靈活地改變它的參數來滿足各種使用要求。另外，這個仿真方法既能滿足實時仿真的需要，又具有較高的仿真精度。這個仿真方法在很多海洋運動體控制系統的研究和設計中得到了套用，例如在減搖鰭設計中，在減搖鰭半實物仿真研究中，在海洋運動體舵鱔聯合控制系統研究中都得到了套用，其結果和控制系統海上實驗結果比較接近，是令人滿意的。
2、船模在波浪中的運動試驗
船模在波浪中的運動試驗，其目的是為了求實船的頻率回響函式或運動能譜。實船在海上遇到的實際上是多向的所謂短峰波。因此要完全模擬實船的運動，船模應在短峰波里進行試驗。但在試驗水池中要造出給定波能譜的短峰波是很困難的。所以，目前只能就船模和實船在不規則的單一方向的長峰波上的運動進行比較。為此目的，試驗可在給定波能譜的長峰波上進行，亦可在給定的波能譜頻率範圍內的一系列規則波上進行。在規則波上進行船模試驗，是利用一系列的正弦波的擾動結果，根據線性疊加原理作出船模的頻率回響函式或運動能譜。根據試驗結果分析可以認為：線上性理論的範圍內上面兩種試驗方法所得的船模的頻率回響函式或運動能譜是大致相同的。為了能給出合理的統計值，船模在不規則波上試驗時，運動參數的記錄應不少於200個周期；對於足夠長的水池，一個航速和航向的完整能譜只要一次試驗就行了，而對於較小的拖曳水池和耐波性水池，試驗大多是在規則波上進行的。
