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生理学模拟实验生理学模拟实验题目姓名:余娜学号:2013 14级制药1班P、94神经肌肉实验1.毁脑髓后的蟾蜍应有何种表现？答:进针时有一定的阻力,而且随着进针蛙出现下肢僵直或尿失禁现象。
若脑与脊髓破坏完全,蛙下颌呼吸运动消失,四肢完全松软,失去一切反射活动。
2.制备好的神经肌肉标本为何要放在任试液中？答:任氏液就是一种生理盐溶液,其电解质、晶体渗透压、PH与缓冲能力与两栖类动物的组织液相近。
能够防止标本干燥,丧失正常生理活性。
3.如何判断神经肌肉标本的兴奋性？答:用沾有任氏液的锌铜弓触及一下(或电刺激刺激)坐骨神经或用镊子夹持坐骨神经中枢端,如腓肠肌发生迅速而明显的收缩,说明标本的兴奋性良好。
4.锌铜弓刺激坐骨神经引起坐骨神经—腓肠肌标本的肌肉收缩就是否就是一种反射？答:不就是,因为反射需具备完整的反射弧,而此实验中蟾蜍的脑与脊髓都被破坏,显然不具备反射中枢,不具备完整的反射弧、P、97不同强度与频率的刺激对肌肉收缩的影响1.实验中观察到的阈刺激就是神经纤维的阈刺激,还就是肌肉的阈刺激？如此测出的阈刺激的可靠程度如何？还有什么更好的办法？答:神经纤维的阈刺激;肌肉收缩实验时的力学表现常受负荷、关节角度、初长度的影响,所以与人体有差别。
用小鼠代替离体蟾蜍实验。
2.在一定的刺激强度范围内,为什么肌肉收缩会随刺激强度的增大而增大?答:因为坐骨神经干中含有数十条粗细不等的神经纤维,其兴奋性也不相同。
弱刺激只能使其中少量兴奋性高的神经纤维先兴奋,并引起它所支配的少量肌纤维收缩。
随着刺激强度增大,发生兴奋的神经纤维数目增多,结果肌肉收缩幅度随刺激强度的增加而增加。
当刺激达到一定程度,神经干中全部神经纤维兴奋,其所支配的全部肌纤维也都发生兴奋与收缩,从而引起肌肉的最大收缩。
3.不完全强直收缩与完全强直收缩就是如何引起的？答:不完全强直收缩产生原因就是当刺激频率比较低时,后一刺激引起的收缩在前一收缩的舒张期内。
【市级联考】江苏省无锡市2024届高三第一次模拟考试物理试题一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题关于电磁波的应用，下列说法正确的是（ ）A．雷达可以利用反射电磁波定位，是因为其工作波段的电磁波衍射效应较为明显B．移动电话选择微波作为工作波段，是因为微波比其它波段的电磁波的波速更快C．X射线衍射能探测晶体内原子的排列结构，是因为X射线的波长与原子间距相近D．工程上用γ射线探测金属内部缺陷，是因为γ射线具有频率高、波动性强的特点第(2)题一物块以某一初速度从倾角的固定斜面底端上滑，到达最大高度处后又返回斜面底端，已知物块下滑时间是上滑时间的3倍，取＝1.73，则物块与斜面间的动摩擦因数为（）A．0.1B．0.29C．0.46D．0.58第(3)题电子束焊机是一种高精密的焊接设备，它利用高速运动的电子束流轰击工件使动能转化为热能进行焊接加工。
在曲面K与A之间加上高压U后，K与A之间的电场线如图所示，A到曲面各点的距离均为d，电子由静止被加速后轰击工件，电子的电量大小为e，不考虑电子重力，则下列说法正确的是（ ）A．待焊接的工件应放置在K极B．A、K之间的电场强度大小为C．电子在加速运动过程中加速度逐渐增大D．电子经高压U加速后电势能增大了第(4)题据报道，2023年1月3日，嫦娥四号登陆月背4周年，月球车在月球表面行驶总路程达到1455米，工况正常，创造了多个举世瞩目的成绩。
设定月球与地球的半径之比为，月球与地球的质量之比为，不考虑月球和地球的自转以及月球和地球表面的空气阻力，给同一辆月球车提供相同的初动能，其分别在月球表面和地球表面粗糙程度相同的平直路面上无动力滑行的路程之比为（）A．B．C．D．第(5)题超级电容器储存的大量电能是电磁炮瞬间大电流发射的重要基础，如图所示。
若超级电容器的电容为C，充电电压为U，发射一枚电磁炮的炮弹所需电量为超级电容所存储电荷的5%，炮弹质量为m，导轨宽为l，导体推杆垂直导轨并良好接触，垂直导轨平面的磁场的磁感应强度为B，不计空气阻力和摩擦，则炮弹出膛的速度为（）A．B．C．D．第(6)题1mol的某种理想气体，沿如图图像中箭头所示方向，从状态A变化到状态B，再变化到状态C，再回到状态A。
一、实验目的1. 了解波的传播规律和波动现象；2. 通过实验观察波的干涉、衍射和反射等现象；3. 理解波动方程及其应用。
二、实验原理1. 波的传播：波是振动在介质中传播的过程，可以分为纵波和横波。
纵波是指振动方向与波的传播方向相同的波，如声波；横波是指振动方向与波的传播方向垂直的波，如光波。
2. 波的干涉：当两列或多列波相遇时，会发生干涉现象。
干涉现象可以分为相长干涉和相消干涉。
3. 波的衍射：波在传播过程中遇到障碍物或通过狭缝时，会发生衍射现象。
衍射现象是波的基本特性之一。
4. 波的反射：波在传播过程中遇到界面时，会发生反射现象。
反射现象遵循反射定律。
三、实验仪器1. 波源：产生不同频率和振幅的波；2. 障碍物：模拟实际中的障碍物；3. 屏幕或接收器：观察波的传播和衍射现象；4. 计时器：测量波的传播时间；5. 数据采集器：记录实验数据。
四、实验步骤1. 将波源、障碍物和屏幕或接收器按照实验要求摆放好。
2. 打开波源，调节波源频率和振幅，观察波的传播现象。
3. 观察波在遇到障碍物时的反射现象，记录反射波的传播方向。
4. 观察波通过狭缝时的衍射现象，记录衍射波的传播方向和衍射角。
5. 通过实验观察波的干涉现象，记录干涉条纹的分布。
6. 利用计时器测量波的传播时间，计算波的传播速度。
7. 利用数据采集器记录实验数据，进行数据处理和分析。
五、实验结果与分析1. 观察到波在传播过程中发生反射现象，反射波与入射波遵循反射定律。
2. 观察到波通过狭缝时发生衍射现象，衍射波的传播方向和衍射角与波源频率、狭缝宽度等因素有关。
3. 观察到波在遇到障碍物时发生干涉现象，干涉条纹的分布与波源频率、障碍物间距等因素有关。
4. 根据实验数据计算波的传播速度，与理论值进行比较，分析误差原因。
六、实验总结1. 通过本次实验，我们了解了波的传播规律和波动现象。
2. 通过观察波的干涉、衍射和反射等现象，加深了对波动方程及其应用的理解。
不规则波浪的模拟一、概述研究海浪及其对工程的作用有三种途径：一是现场观测研究；二是在实验室内进行模拟研究；三是理论分析研究。
由于海浪的复杂多变性，加上现场环境恶劣，进行现场观测需花费大量的人力物力；理论研究目前也有较大的局限性，特别是对于不规则波浪，很多问题有赖于室内的模拟研究。
模拟研究的方法可分为两大类。
开始是在水槽或水池内利用风或造波机进行物理模拟，亦即进行波浪模型试验。
在人们的精心设计下，可以把负责的现象分解为多个简单的模型，然后再把成果综合起来。
过去已取得了大量的研究成果，目前仍是主要的研究方法之一。
随着电子计算机的发展和普及，海浪的数值模拟得到迅速的发展，它具有经济方便等优点，日益受到人们的重视和广泛的应用。
天然海浪是很复杂的，人们对它的认识和研究过程是由简到繁，由浅入深，及即由单向规则波—斜向规则波—单向不规则波—多向不规则波。
二、不规则波浪的数值模拟—模拟频谱单向不规则波浪的数值模拟方法，大多建立在线性波浪理论的基础上。
2.1 线性波浪叠加法海浪可看做一平稳随机过程，它可由多个（理论上为无限多个）不同周期和不同随机初位相的余弦波叠加而成：()()i i i Mi i t x k a t εωη+-=∑=cos 1 （2.1）式中，()t η为波动水面相对于静水面的瞬时高度； i a 为第i 个组成波的振幅；i i k ω,为第i 个组成波的波数和圆频率；i i i i T L k πωπ2,2==L ，T 分别为波长、周期；x ，t 分别表示位置和时间，通常固定位置，可取x=0；i ε为第i 个组成波的初位相，此处取在（0,2π）范围内均布的随机数。
通过频谱来模拟海浪，设欲模拟的对象谱（靶谱）()ωηηS 的能量绝大部分分布在H L ωω~范围内其余部分可忽略不计。
把频率范围划分为M 个区间，其间距为1--=∆i i i ωωω，取()()i i i i i i S a ωωωωωηη∆=+=-ˆ22ˆ1 （2.2）则将代表M 个区间内波能的M 个余弦波动叠加起来，即得海浪的波面：()()()ii Mi i i t S t εωωωηηη+∆=∑=~cos ˆ21 （2.3） 式中，iω~为第i 个组成波的代表频率。
畸形波作用下二阶波浪载荷对张力腿平台动力响应的影响李焱;唐友刚;王宾;曲晓奇【摘要】畸形波易对海上的建筑物造成极大的危害.为研究畸形波作用下张力腿平台的动力响应特性,考虑张力腿平台的六自由度运动与张力腿非线性恢复刚度,建立非线性耦合运动方程.结合随机频率相位角调制法生成的畸形波波面时历,计算在畸形波条件下平台所受的一阶及二阶和、差频波浪载荷,并采用数值方法求解平台六自由度的运动.结果表明,在畸形波作用下,一阶、二阶波浪载荷均受到畸形波的影响,但各波浪载荷成分的增幅在不同自由度上并不相同.以纵荡为代表的低频运动主要受二阶差频波浪载荷影响,以垂荡、纵摇为代表的高频运动受二阶和频波浪载荷的影响.而由平台水平面内运动引发的下沉运动在二阶差频波浪载荷的作用下显著增大,从而诱发了垂荡运动产生了显著增加,因此在畸形波作用下垂荡运动同时受到二阶和频及差频波浪载荷的影响.此外,由于畸形波具有冲击载荷的特性,不同自由度运动幅值出现时刻并不相同.%Freak waves can cause destructive effects on offshore structures.In order to study the dynamic response of a tension leg platform (TLP) under freak waves,nonlinear equations for its coupled motions were established based on the platform' s 6-DOF motions and the leg' s nonlinear restoring stiffness.Time histories of freak wave surface were generated using the random frequency phase angle modulation method.The 1 st order,2nd order difference frequency and sum frequency wave loads exerted on the platform were calculated under freak waves.The platform' s 6-DOF motions were solved with numerical method.The results showed that freak waves affect both the 1st order and the 2nd order wave loads,increases in amplitude of different wave loads are different indifferent DOFs;the lower frequency motion,such as,surge of TLP,is mainly affected by the 2nd order difference frequency wave load;the higher frequency motions,such as,heave and pitch of TLP,are mainly affected by the 2nd order sum frequency wave load;under the action of the 2nd order difference frequency wave load,the negative motion caused by motions in horizontal plane of TLP increases significantly to cause an obvious increase in heave motion;therefore,heave motion under freak waves is affected by both the 2nd order difference frequency wave load and the 2nd order sum frequency wave load;besides,due to the impact characteristic of freak waves,the amplitude of each DOF motion appears at different time instants.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2018(037)003【总页数】7页(P167-173)【关键词】畸形波;张力腿平台;二阶波浪载荷;下沉运动;冲击载荷【作者】李焱;唐友刚;王宾;曲晓奇【作者单位】天津大学建筑工程学院,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072;天津大学建筑工程学院,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072;天津大学建筑工程学院,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072;天津大学建筑工程学院,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TU311;U674研究表明我国南海海域可能出现畸形波，因此对于南海油气资源开发结构的设计与研究中，研究畸形波的作用和影响是重要的。
3.16波浪波浪模拟实验海洋、湖泊、水库等宽广的水面下可能发生较大的波浪，波浪将影响船舶进航和停泊的安全；对堤防闸坝以及其他岸边建筑物具有强大的冲击作用；也会引起近岸浅水地带水底泥沙运动；淘刷岸坡和护岸建筑的基础，使航道和港口受淤、岸坡崩溃。
因此波浪成为水力学的重要课题之一。
一、实验目的：1、掌握波浪水槽和造波机的基本结构和原理2、掌握描述波浪基本要素的定义和测量3、了解波浪水槽模型实验的基本方法二、实验装置：1、水槽：1、电脑2、液压系统和造波板3、浪高仪4、消波器2、造波机：造波机安装在波浪水槽一端，造波机后侧直立式消能网，水槽的另一端设有消能坡消除波浪反射影响。
整个造波系统由造波板、液压伺服作动器、液压泵站、伺服放大器、AD/DA接口及计算机与外设等部分组成。
实验中要模拟一个波谱时，首先根据目标谱利用傅利叶变换将其展开成一个电压时间序列值控制信号，经D/A接口转换成不规则的电压信号，送给伺服控制放大器，驱动造波机推板作相应的推挽运动，推动水体而产生波列，位移传感器实时测出推板的运动轨迹，实时反馈到控制放大器，修正机械惯性带来的误差，以确保推波板能准确地跟踪计算机给定的信号运行。
造波的同时，浪高仪将波浪物理量转换成电量信号送A/D转换器进行数据采集，并暂存于内存中，供谱分析。
一般情况下，每次谱模拟不得少于120个波。
由于传递函数拟合时产生的误差及机械系统的影响，很难一次模拟成功，必须按以下公式修正。
[])(ϖα−=ωϖ+S*ϖ(DS(S))(S)式中：---------------修正后的控制谱S*ϖ()-----------------实测模拟谱)(S ϖ α -------------------修正系数)(DS ϖ --------------目标谱按重新计算出电压时间序列值，再一次控制造波机造波，分析比较，直至得到理想的模拟谱为止。
一般情况下经过二到五次修正就可基本成功。
)(S *ϖ三、实验原理：1、波浪要素的定义：波浪现象的特征是水的自由界面出现有规律的起伏形态，水的质点则作有规律的振荡运动，同时波形以一定速度向前传播。
无处不在的波——弯弯的经典物理实验从昨天开始，我们进入了对波动的认识，波这种现像真的是无处不在，只是在不少人看来，海浪才是波。
其实我们身处在电磁波、声波、还有一个比较新的引力波的海洋里。
要从量子力学讲的话，一切物质都是波，这就有一些拉远了，对于一个刚刚接触波动的孩子来讲，直观当然才是王道。
于是，我们首先用跳绳感受了一下横波，又下到小区去观察了水波，弯弯想弄一个叫机灵鬼的塑料弹簧来尝试一下纵波，我跑了好些商店也没有买到，所以，我们在电脑上面看了一些视频。
要是有机会，还是要弄一个长长的轻质弹簧来才是正解。
由于书上提到一句：电磁波的偏振效应与横波相关而与纵波无关，说明电磁波是一种横波，电磁波摸不到，也看不见，嘿嘿，其实它在一些波长的时候，有热效应是可以摸得到的，比如晒太阳，当然也就是看得见的。
只要看得见，就好办了，我们以前去电影院的时候，自备了立体眼镜儿，就是偏振片做的，那就快快找出来吧。
然后画风是这样子的，由于偏振片做的镜片会过滤掉除了允许通过的特定方向偏振的光而外其它的光线，所以，看起来像淡淡的墨镜。
对了，现在的立体眼镜还有一种是家里常见的，带电池那种，不是偏振光的，它是液晶快门式的，当用这种眼镜看立体电视的时候，眼镜会高速的交替一开一闭，就无法做这个实验了。
电磁波的性质像下面的波，它有一个特点就是，可以通过特定方向的窄缝，而会被互相垂直的窄缝挡住。
如果可以观察到这个现像表明光是一种横波，同时也表明电磁波是横波。
把一只表放在一枚眼镜的后面。
这时，虽然看着没有那么亮了，好在可以看得见。
再加一个反放在前面，可以看见，通过两块镜片，还是可以看见对面的表。
要是面对面都正放呢，这个时候，突然变深了不少。
我们把两个眼镜垂直放置，用同一个镜片去观察另一个眼镜的两个不同的镜片，要是一只是通透的。
那么另一只就一定是墨黑的。
倒过来，刚好相反，这只是通透的状态。
有表的一只是墨黑的。
弯弯说，原来生活中的事情都可以用物理原理来解释呀。
文章编号:1001-4500(2004)03-0030-04畸形波的实验室模拟芮光六,董艳秋,张 智(天津大学,天津300072) 摘 要:研究实验室畸形波的模拟。
介绍在空间域里研究畸形波的特性,并将实验室模拟的畸形波和实际海况下的畸形波进行比较,发现它们很相似。
关键词:畸形波;瞬态波;空间域 中图分类号:P75 文献标识码:A1 畸形波的定义及研究概况 畸形波(freak w ave)被定义为只在某一地点存在片刻的瞬态波[1],是一种波高极大,速度极快的波浪[2],且其波高超过有义波高的2倍,即H>2H s[3]。
就目前所搜集的畸形波资料来看,最早有记录的由于畸形波所引起的海上事故是1896年葡萄牙海岸的sp ay号船的倾覆,此后比较引人注目的就是1984年北海挪威海域Ekofish油田2 42A平台的损失事故,以及在日本海海域相继发生类似的由于畸形波引起的海上事故。
通过对搜集的资料的分析,人们总结出畸形波的特征[4]如下:(1)畸形波一般发生在深水海域或狭窄的海域内。
(2)畸形波一般在恶劣的海况下较易发生,且其出现有一定的偶然性。
(3)畸形波是一种“单—尖”峰波,且其波高极大,通常为有义波高的2倍以上。
(4)畸形波的前后两侧伴有很大的凹陷,持续的时间短,能量集中。
预报和再现畸形波是一项非常艰巨的任务。
由于畸形波是一种少见的波浪且其发生具有一定的偶然性,所以想实地观察就有一定的困难。
人们将其成因归纳为三点:反向流的放大作用,波的集中作用和波的非线性不稳定性。
进一步弄清畸形波潜在的发生机理,是目前人们所关注的问题,同时也在探索如何模拟畸形波βdinger方程等等数值模拟的方法;有实验模拟的方法。
理想的模型应该概的方法,有利用Stokes方程,Sch ro括了大量的实际观察的情况,但到目前为止,这样的理想模型还不存在。
2 实验模拟原理 一般来讲,在实验室里模拟畸形波需要将某些条件理想化,在二维实验波池里用来生成波群的设备是一个液压驱动造波机,通过前面的活塞式或拍打式造波板来造波。
造波板的推进信号的计算如下:一种改进的βffer推导出来的,其目的在于减少造波板附近所产生的附带的自由子谐波或高二阶控制信号[5],这是由Scha阶谐波,因为这些谐波会大大的干扰畸形波的集中过程;和一种以二阶非规则波理论为基础的反馈散射方法[6],这是由L onguett2H iggin s和Stew art为了研究双色波发展起来的方法,其目的就在于,在一定地点一定时刻使多色波群内的所有波浪成分相位一致。
Γ(x,t)=∑Na i co s(k i x-Ξi t+Εi)i=1原则上,方程中的余弦后的多项式已定为零,这样,就得到相应的相位角Εi,即Εi=-k i X focus+Ξi T focus这里,X focus为集中点到造波板的距离(m);T focus为集中所需的时间(s)。
收稿日期:2003210227作者简介:芮光六(19792),男,硕士研究生,主要从事船舶与海洋结构物设计与制造。
解决耦合色散关系将最终导致一个对称的N ×N 方程系统,而这个方程系统是通过重复迭代过程来解决的。
在二阶反馈色散推动信号方程系统的矩阵中,上三角的第i 行由下式给出,下三角矩阵则有对称性给出,即Q ij =Q j i 。
Ξ2i =g k i tanh (k i d )[1+H 2i 4S i +∑Nj =i +1H 2j 4Q ij ]这里,g 为重力加速度(m ・S -2);d 为水深(m );Ξi 为频率(s -1;k i 为波数(m -1);H i 为第i 个波浪成分的波高(m );N 为波谱中的波浪成分的数量;S i 和Q ij 则由下两式分别给出。
S i =k 2i [98(Α2i -1)2+Α2i ]; Αi =co th (k i d )Q ij =-12Α2j ((Αj Βs -1)S X ij -(Αj Βr -1)R X ij )1Κij k 2j +12Α2j(Αj +1)(1+S X ij +R X ij )k 2j +Αi Αj [(1+S X ij +R X ij )-Βs 2(Α-1i +Α-1j )S X ij +Βr 2(Α-1i +Α-1j )R X ij ]Κij k 2j -12[Αi Αj (Α2i +1)+2(R X ij -S X ij )]k i k j +12Αj ((Αi -1)S X ij -(Αi +1)R X ij +2Αj )Κij k i k j Βr =Αi -Αj 1-Αi Αj ,Βs =Αi +Αj 1+Αi Αj ,Κij =Ξi Ξj 参量R X ij 和S X ij 由方程(6)即可得出:〈R X ij S X IJ〉=±Αi Αj 12[2Κij (1 Κij )(Αi Αj ±1)Κ2ij (Α2i -1)-2Κij (Αi Αj 1)+Α2j -1 Κ3ij (Α2i -1)+Α2j -1Κ2ij (Α2i -1)-2Κij (Αi Αj 1)+Α2j -1] 为了减少不想要的附带的自由谐波的产生,二阶附加控制信号被加到反馈色散推动信号上。
这些例行性的计算是非常繁杂而枯燥的。
通过利用Scha βffer 发展的渐进合成法[7],可以明显的缩短处理过程的时间。
两者的综合产生了最终的用于生成瞬态波的二阶控制信号,同时也保证了在实验室的环境下,满足自然海况的条件。
Kaldenhoff&Sch lu rm ann 和Sch i m m els 详细的提供了这些例行性的造波方程式[829],并表示出不会有破碎波发生的情况。
另外,在实验室研究畸形波和反向流的相互作用,需要大量的实验设备,而这些完整的设备目前还没有具备。
进一步的研究活动就是去模拟这些真实的海况,以求进一步的了解畸形波的动力学。
波谱分为宽波和窄波,其中,宽波频率在0.714～1.666H z 范围内,窄波频率在0.833～1.25H z 范围内。
波谱就在限定的范围内以一定的频率差值变化。
利用这些波谱进行畸形波的模拟,是依据Kw ay et al .和B aldock&Sw an 所做的实验[10211]来进行的。
3 实验装置 本文主要处理的是描述在实验水池里所进行的造波试验,其中,水池的数据如下:长24m ,宽0.3m ,深0.5m ,水深d =0.3m 。
为了研究空间域中的畸形波的特征,特别是,要获得关于瞬态波的破碎过程的信息,沿着波池方向安装了7个电阻波测仪,它们距造波板的距离依次:X =4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0m ,在整个实验中,波测仪相互之间的距离保持不变。
畸形波从理论上来说,在经过时间T focus =20s 后,集中在X focus =7m 处。
波测仪在时域中测量波面的升降,实验中的时域的采样频率f =50H z ,总个时间历程为T to tal =40s 。
文献[8]、[9]详细地用二阶反馈色散方法概括了造波的机理。
图1是实验的装置图。
波测仪的空间位置被定义为瞬态波的理论集中点和实际位置之间的相对距离(X =-3.00,-2.00,-1.00,0,1.00,2.00,3.00m )。
下一步就是,所有波测仪都沿着波的传播方向移动∃x i =0.05,同样的集中距离和集中时间,重复进行一次。
重复进行实验20次,得到总共140个波测仪的位置(X =-3.00,-2.95,-2.90,……,3.95)。
直到现在为止,有关瞬态波的实验研究大都是关于波面升降的测量,像距波浪集中处一定距离的畸形波波面轮廓的测量,一般描述波场的水流特性以及畸形波的特点,而并没有考虑水流模式。
图1 水池和实验装置L engrich t 和Graw 提出:整个流场的速度和加速度的信息,能为我们进一步了解波浪的传播和相互作用提供线索[12]。
4 数据分析 图2至图4描述了宽带畸形波在空间的演变过程,它是由频率在0.714～1.666H z 范围内,具有30个波图2 畸形波的空间演变过程(15～25s )高相等的相互独立的波浪成分的频谱生成的,理论幅值A to tal =0.06m ,水深d =0.30m 。
图2描述了畸形波在时间段15～25s 内的变化。
时间增量∃t =1s ,时间轴上,11个不同时刻在图上就描述出各时刻的波面升降。
它们中的每一个都是由140个数据点组成的。
再用一个三次样条曲线将这些数据点连接起来,就描绘出实际的波面升降的情况。
很明显,能在图上看出畸形波的集中过程和瞬态波的特点。
瞬态波既不图3 畸形波的空间演变(19～24s )能只有固定周期来描述,也不能只有固定波长来描述。
图3将时间序列缩小到19.0～24.0s 的范围内。
时间增量∃t =0.5s ,这样,就又有11个不同的时刻出现。
在图3中,很容易看出,最大波面升降出现在T =21.5s 和T =22.0s 之间,它们之间相对距离只有1.00～2.00m 。
这样就很容易测出波峰在某一特定位置处的高度值。
波高在达到最大值后就会迅速下降,并且能识别出畸形波的破碎过程。
为了使分析更加精确,图4将时间序列缩小到图4 畸形波的空间演变(21～23s )21～23s 范围内,时间增量设为∃t =0.2s ,又一次出现了11个不同的时刻。
从图上可以看出,最大波峰高度出现在T =22.2s 处。
5 结论 对畸形波的研究目前主要有三种途径:海上的实地测量,数值模拟和实验室模拟。
本文通过在实验室模拟畸形波以及对其所得数据的分析,得出以下结论:1)要在实验室模拟畸形波,需要一些理论依据和机电控制设备。
本文在有关研究的基础上,完成畸形波的模拟,得出的畸形波比较直观合理。
2)实验室模拟畸形波具有重要的实用意义,可以用于海洋平台的稳定性和结构可靠性分析研究。
3)畸形波对海洋平台的危害是巨大的,研究它的特征和形态对海洋平台的设计有着重大的现实意义。
参考文献[1] Kaldenhoff H ,Sch lu rm ann T .F reak W ave Si m u lati on [A ].P roc .of 2nd Germ an 2Ch inese Jo in t Sem inare on R encen t[2] Kuhn lein W L.Seegangsversuch stechn ik m it tran sien ter Systerm an regung[D].T ech in ical U n iversity of Berlin,Germ any,1997.[3] Sundar V,Koo la P M.D ynam ic p ressu res on inclined cylinders due to freak w aves[J].O cean Engineering,1999,26:8412863.[4] 董艳秋,陈学闯,杨冠声.关于一种危害船舶安全的波浪—F reak波的探讨[J].船舶力学,2003,1(1):34.βffer H A.Second2O rder w avem aker theo ry fo r irregu lar w aves[J],Jou rnal of O cean Engineering,1996,23(1):47.[5] Scha[6] L onguett2H iggin sM S,Stew art R W.Changes in the fo rm of sho rt gravity w aves on long w aves and tidal cu rren ts[J].Jou rnal of flu id m echan ics,1996.8:5632583.βffer H A.T he influence of evanescen t modes in second o rder w ave generati on[A].P roc.W aves2Physical and [7] schaN um ericalM odelling[C],Canada,1994.1:1182127.[8] Kaldenhoff H,Sch lu rm ann T.F reak W ave Si m u lati on[A].P roc.of2nd Germ an2Ch inese Jo in t Sem inare on R encen tD evelopm en ts in Coastal Engineering[C],T ainan,1999.[9] Sch i m m els S.2nd o rder w avem aker driving signals to generate m u ltich rom atic w avefields[D].U n iversity of W uppertal,Germ any,1999.[10] Kw ay J,L oh Y,Chan E S.L abo rato ry study of deep2w ater b reak ing w aves[J].Jou rnal of O cean Engineering,1998,25:6572676.[11] Baldock T E,Sw an C.Ex trem e w aves in shallow and in term ediate w ater dep th s[J].Jou rnal of Coastal Engineering,1996,27:21246.[12] L engrich t J,Graw K2U.F low field analysis beneath gravity w aves[A].In:F low V isualizati on and I m age P rocessing ofM u lti phase System s[C],N ew Yo rk:A S M E,FED2209,1995:57264.Si m ula tion of freak wave i n labora toryRU I G ua ng liu;DONG Ya nq iu;ZHANG Zhi(T ian jin U n iversity,T ian jin300072,Ch ina)Abstract: In th is p resen t p ap er,exp eri m en tal freak w aves are investigated.T he characteristics of freak w aves are investigated in sp atial dom ain.L abo rato ry generated w aves w ith ex trem e w aveheigh ts show sign ifican t si m ilarities to resu lts from field ob servati on s from real sea states.Key words: freak w ave;tran sien t w ave;sp atial dom ain新型VS2300L T M小断面二次密封装置德克萨斯州伍德兰2003年3月25日报道,芝加哥桥梁钢铁公司正推出用于储存石油和其他挥发性油品内、外浮顶罐的新型V S2300L TM小断面二次密封专利技术。
