[发明专利]一种新型非高斯随机波浪模拟方法

权利要求书

1.一种新型非高斯随机波浪模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、利用有效波高H_s和跨零周期T_z生成波浪谱，根据采样定理对波浪谱进行离散，得到随机波浪的幅值并生成[0，2π]范围内相互独立的随机相位将波浪谱离散后的幅值和随机相位进行结合生成超长时间序列高斯随机波浪其中，t为时间变量，N为波浪谱离散的幅值数目，为频谱ω_i频应的波浪谱值，Δω_i为波浪频率间隔，Δω_i为第i个波浪频率；以目标非高斯随机波浪的峰度值K_t和偏度值S_t作为初始输入峰度值和偏度值，构建新型非线性幅值调制模型，并以此模型对超长时间序列的高斯随机波浪进行一次性初始整体调制；

步骤S2、提取调制后随机波浪的相位将其与波浪谱离散后的幅值进行结合，生成非高斯随机波浪

步骤S3、评估新生成非高斯随机波浪的峰度值K和偏度值S，并与目标峰度值K_t和偏度值S_t进行比较，计算两者的差值ΔK和ΔS，当非高斯随机波浪的峰度值K和偏度值S大于目标峰度值K_t和偏度值S_t时，则将目标峰度值和偏度值减去ΔK/2和ΔS/2作为输入峰度值和偏度值构建新型非线性幅值调制模型，当非高斯随机波浪的峰度值K和偏度值S小于目标峰度值K_t和偏度值S_t时，则将目标峰度值和偏度值加上ΔK/2和ΔS/2作为输入峰度值和偏度值构建新型非线性幅值调制模型，利用新构建的新型非线性幅值调制模型对超长时间序列高斯随机波浪进行再次整体调制；

步骤S4、重复步骤S2-S3，直到生成满足要求的非高斯随机波浪。

2.根据权利要求1所述的一种新型非高斯随机波浪模拟方法，其特征在于，所述步骤S1中的新型非线性幅值调制模型如下：

步骤S11、当目标非高斯随机波浪的峰度值大于3.0时，即目标非高斯波浪为超高斯随机波浪时，以峰度值K和偏度值S为输入参数的非线性幅值调制模型为其中μ为高斯随机波浪η_g的均值，σ为高斯随机波浪η_g的标准差，η_g为高斯随机波浪波面高程；

步骤S22、当目标非高斯随机波浪的峰度值小于3.0时，即目标非高斯波浪为亚高斯随机波浪时，以峰度值K和偏度值S为输入参数的非线性幅值调制模型为其中

3.根据权利要求1所述的一种新型非高斯随机波浪模拟方法，其特征在于，所述步骤S1中的波浪谱为式中ω为波浪频率，α为正则化系数，ω_p为谱峰频率，γ为谱峰升高因子，σ为峰型系数。

4.根据权利要求1所述的一种新型非高斯随机波浪模拟方法，其特征在于，所述步骤S1中，超长时间为：3小时，十几万数据点。