[发明专利]基于波形叠加原理的非线性波浪的反射波分离方法

摘要

本发明公开了一种基于波形叠加原理的非线性波浪的反射波分离方法，通过使用单支固定的浪高仪测量足够时长的入射波和入射波与反射波叠加的合成波，应用波形线性叠加原理，以及考虑波浪水槽造的入射波具有优良的稳定性和重复性，那么从合成波中将入射波直接减去，即可获得反射波形，从而达到分离反射波的目的。该方法只需单个固定的测量仪器，适用于线性和任意高阶非线性规则波问题。测量方法简单，求解过程容易，提高了反射波分离效率。

主权项

1.一种基于波形叠加原理的非线性波浪的反射波分离方法，其特征在于：包括以下步骤，一、在实验室的波浪水槽中将实验设备按照造波设备(1)、浪高仪(2)、反射模型(3)的顺序安置好，并将浪高仪(2)与数据处理器(5)连接起来，分别进行无反射模型(3)和有反射模型(3)时的两组造波参数相同的造波试验；二、利用单支固定的浪高仪(2)对步骤一中两组造波试验的波形数据进行测量，得到无反射模型(3)时的波形数据以及有反射模型(3)时的波形数据；三、在步骤二的有反射模型(3)的波形中确定入射波形及反射波形出现的时间段；四、应用波形线性叠加原理对步骤二中的有反射模型(3)时的波形进行反射波的分离；五、在步骤四所得的波形中确定反射波形的参数；所述步骤二中的有反射模型(3)时，浪高仪(2)所得测量的波形是由入射波形和入射波与反射波叠加的合成波形两段组成，可以表述如下：而合成波形是入射波形与反射波形的叠加，可以表示为：将(2)式代入(1)式，整理出反射波形表达式：其中，代表t₀～t_e时间段的单支浪高仪(2)测量的有反射模型(3)时的波形，代表t₀～t₁时间段的入射波形，代表t₁～t_e时间段的合成波形，代表t₁～t_e时间段合成波中的入射波形，代表t₁～t_e时间段合成波中的反射波形；由于波浪水槽(4)造波的稳定性较好，因此有反射模型(3)时的t₀～t_e时间段的入射波形可以写为：将(4)式代入(3)式，整理出的反射波形表达式为：此式在步骤四中用于分离反射波形无反射模型(3)时的波形整个时段是入射波形，即：其中，代表t₀～t_e时间段的单支浪高仪(2)测量的无反射模型(3)时的波形，代表无反射模型(3)时t₀～t_e时间段的入射波形。