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摘要
畸形波是一种具有能量集中、强非线性和宽谱等特征的波浪，会对船舶和海上工程结构和设备造成严重的危害，在其发生前后还可能伴随深谷和连续大波（波群）等灾难性异常波浪现象。因此除了畸形波外，与其相关的异常波浪也非常值得关注。在真实的海况中，波浪常具有多向或短峰等三维特征，其动力学特征与二维波浪有显著差异。本研究采用聚焦不同频率和方向组成波的方法，在试验水池中模拟三维畸形波的生成、演化过程，根据试验结果，分析三维畸形波生成、演化过程中出现的异常大波的演化特征以及异常大波间的关系。研究结果表明：三维畸形波生成、演化过程中出现的异常大波沿着方向分布函数峰值方向演化，具有对称特征；根据异常大波的特征参数可将该过程分成3～4个典型的阶段，即可根据异常大波的特征参数预测其演化趋势；与二维畸形波相比，三维畸形波生成、演化过程的时空范围较小，可能会跳过“大波群”或者“深谷”阶段，表明在真实的三维随机波浪场中，与畸形波相关联的深谷和大波群的发生概率会降低。
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