wavesimulation.rar_swimzk3_wave_wavesimulation_wiretfo

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124 浏览量 2022-07-15 08:18:16 上传评论收藏 1KB RAR 举报

标题中的"wave simulation.rar"表明这是一个关于波浪模拟的压缩包文件，而"swimzk3_wave_wave simulation_wiretfo_波浪谱程序"这部分描述了该程序可能使用的算法或特性，比如SWIMZK3可能是一个特定的波浪模型，WireTFO可能是程序的一部分或者一种技术，"波浪谱程序"则明确指出它基于频谱理论进行波浪的模拟。在描述中提到，这个程序使用了频谱方法来模拟波浪，这涉及到海洋工程和流体力学中的重要概念。频谱方法是将复杂的波浪运动分解为不同频率成分的叠加，通过分析各个频率成分的功率谱，可以更精确地理解和预测波浪的行为。 Jonswap谱是一种广泛使用的海洋波浪谱模型，它基于实际海洋观测数据，能够很好地描述风浪的统计特性，如平均波高、波长分布等。用户可以根据需要调整谱参数，如平均风速、风时距、风区宽度等，以适应不同的海洋环境条件。此外，程序允许用户自定义时间间隔和模拟时间长度，这意味着它可以灵活地进行实时或历史条件下的波浪模拟。在标签中，"wave_simulation"再次确认了这是波浪模拟的主题，"wiretfo"可能是一种技术或者工具，具体用途需要进一步了解代码或文档。"波浪谱程序"是核心功能，它与频谱分析和模拟紧密相关。压缩包内的"main.cpp"文件通常是一个C++程序的主入口点，这暗示着整个波浪模拟系统可能是用C++编程语言实现的，可能采用了面向对象的编程方式。在这个源代码文件中，我们可能找到程序的初始化、主要功能调用、以及用户输入处理等功能。这个压缩包包含了一个基于Jonswap谱的C++波浪模拟程序，用户可以定制各种参数以适应不同的海洋环境条件。程序的核心是频谱分析，通过解析和模拟波浪频谱来预测和理解波浪的行为。深入研究"main.cpp"和其他可能存在的源代码文件，可以了解到程序的具体实现细节，如数值计算方法、数据结构、算法优化等。对于海洋工程、气象预报、船舶设计等领域的人来说，这个程序及其背后的理论和技术具有重要的学习和应用价值。

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main.cpp 3KB

#include <iostream> #include<math.h> #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<time.h> #define PI 3.1415926 #define N 16000 //时间步数 #define oa 0.07 #define ob 0.09 #define intervel 0.05 //时间间隔 #define g 9.8 //重力加速度 #define x 0 //位置 #define h 3 //水深 #define Hs 4.0 #define yy 1.0 #define f0 0.27 #define enlarge 5 //高频相对于谱峰频率的放大倍数 #define mm 1000 //频率间隔 using namespace std; const int M=N/2; double S[M],f[M],jiaodu[M],A[M],k[M],nu[N],c[N]; /*****************/ double Jonswap(double f) { double JON,o6; double B=0.0624/(0.23+0.0336*yy-0.185/(1.9+yy)); if(f>f0)o6=ob; else o6=oa; JON=B*Hs*Hs*f0*f0*f0*f0/(f*f*f*f*f)*exp(-1.25*(f0*f0*f0*f0)/(f*f*f*f))*pow(yy,exp(-(f-f0)*(f-f0)/(2*o6*o6*f0*f0))); return(JON); } /**********************/ double distributeofw(double a1,double a2,int accuracy) { double tt=rand()/(RAND_MAX+1.0); return (a1+(a2-a1)/accuracy*tt); } /*******************/ void cov() { for(int i=0;i<N;i++) { double sum=0; for(int j=0;j<N-i;j++) { sum=sum+nu[j]*nu[j+i]; } c[i]=sum/((N-i)*1.0); } } /**********************************/ double disper(double w) //色散方程求不同频率对应的k { double answer=w*w/g; while(abs(answer*tanh(answer*h)/(w*w/g)-1)>0.1e-9) { answer=w*w/g/tanh(answer*h); } return(answer); } /*********************/ void outputvector(FILE *fp,int n,double *vec) { for(int i=0;i<n;i++) { fprintf(fp,"%.8lf\n",vec[i]); } } /************************/ int main() { double Jonswap(double f); double disper(double w); double distributeofw(double a1,double a2,int accuracy); srand( (unsigned)time( NULL ) ); for (int i=0;i<M;i++) { double ran=rand()/(RAND_MAX+1.0); jiaodu[i]=ran*2*PI;//相位角在0~2Π随机分布 } A[0]=0;f[0]=0;k[0]=0;S[0]=0; double fH,deltaf; fH=f0*enlarge*1.0; //右侧频率 deltaf=fH/(1.0*mm); //频率间隔 for (int i=1;i<mm;i++) { f[i]=distributeofw((i-1)*deltaf,i*deltaf,100); k[i]=disper(2*PI*f[i]); A[i]=sqrt(2*deltaf*Jonswap(f[i])); } for(int i=1;i<mm;i++) { S[i]=Jonswap(i*deltaf); } for(int i=0;i<N;i++) { double sum=0; for(int m=0;m<mm;m++) { sum=sum+A[m]*cos(2*PI*f[m]*(i)*intervel-k[m]*x-jiaodu[m]); } nu[i]=sum; } cov(); /* for(int i=0;i<N;i++) { c[i]=0; for(int j=0;j<N;j++) { double fj=1/(N*1.0)/intervel*(j+j+1)/2; c[i]=c[i]+Jonswap(fj)*cos(2*PI*fj*i*intervel)/(N*1.0)/intervel; } }*/ FILE *outputnu; if((outputnu=fopen("nu.txt","w+"))==NULL) { printf("error\n"); exit(0); } outputvector(outputnu,N,nu); fclose(outputnu); FILE *ouputS; if((ouputS=fopen("Sf.txt","w+"))==NULL) { printf("error\n"); exit(0); } outputvector(ouputS,mm,S); fclose(ouputS); FILE *ouputc; if((ouputc=fopen("c.txt","w+"))==NULL) { printf("error\n"); exit(0); } outputvector(ouputc,N,c); fclose(ouputc); return 0; }