船舶遭遇波群初始条件变化对极端运动统计计算的影响
流体动力学
2022-08-30 v1
摘要
在计算不规则波场中的船舶运动统计（如超越概率）时，通常的做法是用大量波群表示不规则波，并根据这些波群的分布计算运动统计。尽管该过程显著降低了计算成本，但这种降阶计算引入的不确定性尚未被量化。一般而言，用分离波群表示连续波场会丢失关于波相位、频率调制以及船舶遭遇波群时初始条件的信息，其中最后一项可以说是船舶运动统计最具影响的因素。本文中，我们测试了三种将船舶初始条件纳入横摇运动超越概率计算的方法，即自然初始条件法、预计算初始条件法和恒定初始条件法。针对不同输入波谱与船舶运动动力学（由非线性横摇方程建模的参数激励水平表示），仔细基准测试了三种方法的性能，并证明了自然初始条件法的优越性。我们最终表明，利用变分异方差高斯过程回归的顺序采样算法可大幅加速采用自然初始条件法的计算。
引用
@article{arxiv.2208.12907,
title = {Effects of varying initial conditions of ship encountering wave groups in computing extreme motion statistics},
author = {Xianliang Gong and Yulin Pan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.12907},
year = {2022}
}