Tài liệu ước tính chỉ số đánh giá khả năng say sóng trong giai đoạn thiết kế ban đầu

MỤC LỤC MỤC LỤC..............................................................................................................i DANH MỤC HÌNH VẼ.......................................................................................iii MỞ ĐẦU...............................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài.................................................................................1 2. Mục đích của đề tài........................................................................................2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..................................................................2 4. Phương pháp nghiên cứu................................................................................2 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.......................................................2 6. Kết cấu của đề tài...........................................................................................3 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN..................................................................................4 1.1. Tình hình nghiên cứu trong nước và thế giới..............................................4 1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới..........................................................4 1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước............................................................6 1.2. Ứng dụng của đề tài....................................................................................6 CHƯƠNG II: CHÒNG CHÀNH TÀU THỦY VÀ HIỆN TƯỢNG SAY SÓNG7 2.1. Chòng chành tàu thủy............................................................................7 2.2. Ảnh hưởng của chòng chành tàu thủy tới cơ thể con người.....................10 CHƯƠNG III: PHƯƠNG PHÁP ƯỚC TÍNH CHỈ SỐ SAY SÓNG TRONG GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ BAN ĐẦU..................................................................13 3.1. Mô tả điều kiện biển..................................................................................13 3.2. Mô tả chòng chành tàu..............................................................................17 3.3. Mô tả hiện tượng say sóng........................................................................18 i 3.3.1. Chỉ số say sóng MSI..............................................................................18 3.3.2. Tính toán chỉ số say sóng trong giai đoạn thiết kế ban đầu..................23 CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CHO TÀU THỰC................................................25 4.1. Tàu thực dùng để tính toán chỉ số MSI.....................................................25 4.2. Điều kiện trạng thái biển...........................................................................26 4.3. Tính toán thành phần chòng chành tàu.....................................................27 4.3.1. Gia tốc do chòng chành thẳng đứng......................................................27 4.3.2. Chòng chành mạn và gia tốc.................................................................27 4.3.3. Chòng chành sống chính và gia tốc.......................................................28 4.3.4.Gia tốc thẳng đứng tổng hợp..................................................................28 4.4. Tính toán chỉ số MSI.................................................................................29 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................................31 1. Kết luận........................................................................................................31 2. Kiến nghị......................................................................................................31 TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................32 1. Tiếng Việt.....................................................................................................32 2. Tiếng Anh.....................................................................................................32 ii DANH MỤC HÌNH VẼ STT 1.1 HÌNH VẼ Phần trăm số người bị say sóng TRANG 5 1.2 Các bước tiết kế tàu kể tới hiện tượng say sóng 6 2.1 Các dạng chòng chành của tàu 8 2.2 Kết quả giá trị gia tốc tương ứng với 6 dạng chòng chành của tàu 9 2.3 Mật độ phổ năng lượng của gia tốc cho 6 dạng chòng chành của tàu: tần số 0,01Hz trong thời gian 4 giờ 10 2.4 Mối quan hệ giữa chỉ số say sóng MSI (phần trăm số người say sóng trong 2 giờ thử nghiệm) với tần số sóng và gia tốc thẳng đứng 12 3.1 Các giai đoạn gây nên hiện tượng say sóng 13 3.2 Profile sóng điều hòa 14 3.3 Sóng không điều hòa là tổng hợp từ các sóng điều hòa có tần số, biên độ, hướng truyền và pha khác nhau (Pierson (1955)) 16 3.4 Tổng hợp 4 sóng điều hòa 17 3.5 Chỉ số say sóng MSI 19 3.6 Kết quả sau khi sử dụng hệ số hiệu chỉnh ứng với trường hợp MSI 10% trong 2 giờ chịu tác động 20 3.7 Mối quan hệ giữa Dose và phần trăm số người bị say sóng (Alexander, 1974 và Mc Cauley, 1976 và thử tàu của Lawther & Grinffin, 1986) 21 3.8 Tiêu chuẩn ISO và British Standard 22 3.9 So sánh giá trị MSI lớn nhất giữa giá trị gần đúng và giá trị tính theo công thức (3.12) 24 4.1 Mặt cắt ngang của du thuyền 26 4.2 Vị trí khảo sát trên boong chính 30 iii MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong quá trình hành hải, trường hợp gặp điều kiện biển lặng là hầu như không xảy ra. Tác động của sóng gió gây ra sự thay đổi tư thế tàu và xuất hiện gia tốc đặc biệt là gia tốc thẳng đứng, tác nhân chính gây nên hiện tượng say sóng của cơ thể con người. Những tác động này đã gây ra những tác động xấu cho khai thác tàu, ảnh hưởng đến sức khỏe cho con người trên nó, làm xấu đi các yếu tố chiến lược về hiệu quả kinh tế - kỹ thuật, tạo ra điều kiện làm việc stress của ê-kíp thủy thủ. Hơn nữa, trong những tình huống khẩn cấp như điều kiện thời tiết khắc nghiệt (sóng to, gió lớn…) chỉ một bộ phận thuyền viên còn đủ sức để chống chọi lại trong khi một số người khác bị ảnh hưởng từ hiện tượng say sóng. Như vậy, việc tính toán thiết kế cần được xây dựng mối liên hệ mật thiết tới yếu tố con người nhằm đảm bảo an toàn, hoạt động hiệu quả trong suốt hành trình của con tàu và đặc biệt ở trong những điều kiện nguy cấp. Về quan điểm thiết kế tàu, tính đi biển của tàu phụ thuộc vào một số yếu tố quan trọng sau:  Tác động của môi trường biển (sóng, gió, dòng chảy…)  Những thông số về chuyển động của tàu (vận tốc…)  Thông số kích thước của tàu Thực tế các thông số kích thước của tàu sẽ được xác định qua nhiều giai đoạn. Bên cạnh rất nhiều các thông số kĩ thuật của tàu, một số thông số kĩ thuật cụ thể trong giai đoạn thiết kế ban đầu có ảnh hưởng lớn tới sự thay đổi tư thế của tàu trên sóng. Việc xây dựng tiêu chí đánh giá thông số kích thước của tàu qua chỉ số đánh giá khả năng say sóng ở giai đoạn thiết kế ban đầu còn có những ưu điểm sau:  Ở giai đoạn thiết kế sau, việc thay đổi các thông số kĩ thuật (như kích thước chủ yếu) là khó khăn và không có tính kinh tế. 1  Việc lựa chọn không hợp lý thông số kĩ thuật trong giai đoạn thiết kế ban đầu dẫn tới giảm khả năng đi biển cho tàu. Do vậy, việc sử dụng chỉ số đánh giá khả năng say sóng trong giai đoạn thiết kế ban đầu là cấp thiết, đem lại những lợi ích to lớn cho quá trình xác định hợp lý thông số kĩ thuật trong giai đoạn thiết kế ban đầu, nhằm đảm bảo sức khỏe cho phi hành đoàn và hành khách trong quá trình khai thác tàu, đặc biệt là đối với tàu chở khách, phà… 2. Mục đích của đề tài Nghiên cứu đưa ra phương pháp ước tính chỉ số say sóng (MSI) trong giai đoạn thiết kế ban đầu, để từ đó có thể biết được thông số tàu có đảm bảo giảm thiểu khả năng say sóng cho thuyền viên và hành khách trong quá trình hành hải của tàu hay không. Từ đó, đưa ra những khuyến cáo cho người thiết kế tàu và thậm chí là những hướng dẫn cho người khai thác tàu. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu ảnh hưởng của chòng chành tàu tới yếu tố con người. Phạm vi nghiên cứu: Đề tài sẽ chia ra làm nhiều giai đoạn nghiên cứu, chòng chành tàu thủy bao gồm 06 loại hình chòng chành khác nhau: chòng chành dọc – nằm ngang, chòng chành dạt – ngang, chòng chành thẳng đứng, chòng chành mạn, chòng chành sống chính, chòng chành đảo lái. Theo nghiên cứu gần đây cho thấy, bên cạnh chòng chành thẳng đứng, chòng chành mạn và chòng chành sống chính cũng là thành phần gây nên hiện tượng say sóng [4]. 4. Phương pháp nghiên cứu Phân tích các tài liệu thu thập được, tác giả tiến hành bài toán ước tính chỉ số say sóng MSI để liên hệ giữa các yếu tố: môi trường (sóng biển), tàu con người trên tàu. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài  Ý nghĩa khoa học: 2 Đề tài đã chỉ ra sự cấp thiết của việc xem xét yếu tố con người trong quá trình tính toàn thiết kế tàu.  Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể làm tài liệu học tập, tham khảo cho các cán bộ, giảng viên, sinh viên ngành thiết kế. 6. Kết cấu của đề tài Ngoài phần mở đầu, đề tài được chia làm 5 chương:  Chương 1: Tổng quan  Chương 2: Chòng chành tàu thủy và hiện tượng say sóng  Chương 3: Phương pháp ước tính chỉ số say sóng trong giai đoạn thiết kế ban đầu.  Chương 4: Tính toán cho tàu thực  Kết luận và kiến nghị 3 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. Tình hình nghiên cứu trong nước và thế giới 1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới. Vào năm 1974, Alexander đã kết luận rằng hiện tượng say sóng tăng lên khi giảm tần số từ 0,53 Hz xuống 0,22 Hz trong 20 phút thử nghiệm. Mặc dù ở giá trị tần số thấp không được nghiên cứu, các kết quả thu được đã thể hiện rõ mức độ nhạy cảm của con người ở giá trị tần số 0,22Hz. Những kết quả nghiên cứu và phần tích về phổ sóng đối với dao động không phải dạng hình sin của trường đại học Weslyan đã kiểm chứng và xác nhận rằng say sóng phụ thuộc vào sự gia tăng của gia tốc và giảm giá trị tần số (Lawther và Griffin, 1987). Vào năm 1976, O’Halon và McCauley đã tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu sâu hơn để kiểm tra sự tác động của môi trường biển tới sức khỏe của con người. Các đối tượng tham gia cuộc thử nghiệm trong vòng 2 giờ trong phòng kín không có cửa sổ. Trong hình 1.1. phần trăm đối trượng bị say sóng trong 2 giờ sẽ được thể hiện với 22 trường hợp với chỉ số MSI lớn hơn 0% 4 Hình 1.1. Phần trăm số người bị say sóng. Phần trăm số người bị say sóng bằng 0 với gia tốc 0,278 ms -2 rms tại tần số f = 0,083Hz và 0,167 Hz; gia tốc 1,11 ms-2 rms tại f = 0,500 Hz Hiện nay, các quốc gia trên thế giới đã tiến rất xa trong việc sử dụng kết quả từ bể thử thực hoặc bể thử ảo để xem xét tác động của chòng chành tàu không chỉ đến hoạt động của con tàu mà còn liên quan đến yếu tố con người (thuyền viên, hành khách). 5 Quá trình thiết kế tàu có kể tới hiện tượng say sóng được thể hiện như sau: Sử dụng phầần mềầm CAD để thiềết kềế các thông sôế vềầ kích thước, hình dánh ban đầầu Thử nghiệm trong bể thử mô hình ảo (dùng phầần mềầm CFD) tnh toán RAOs Ước tnh chỉ sôế say sóng MSI Yều cầầu vềầ yềếu tôế trền hành trình (SSN, phổ sóng, tôếc độ, góc tềếp sóng…) SSN (Sea State Number): đại diện cho điều kiện trạng thái biển, được thể hiện bởi một số thông số như chiều cao sóng điển hình và chu kì sóng cực đại. Hình 1.2. Các bước tiết kế tàu kể tới hiện tượng say sóng 1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước Hiện nay, việc thiết kế trong nước hầu như chưa đi sâu vào sự tác động của chòng chành tàu thủy tới yếu tố con người, chỉ xem xét trên yêu cầu cơ bản của quy phạm như mà chưa đi sâu vào việc tính toán các yếu tố như hệ số MSI để biết được số người có thể bị say sóng khi ở trên con tàu đó là bao nhiêu để có những điều chỉnh thích hợp trong quá trình thiết kế. 1.2. Ứng dụng của đề tài Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể làm tài liệu học tập, tham khảo cho các cán bộ, giảng viên, sinh viên nghành thiết kế tàu và là hướng dẫn quan trọng cho các nhà thiết kế tàu. 6 CHƯƠNG II: CHÒNG CHÀNH TÀU THỦY VÀ HIỆN TƯỢNG SAY SÓNG 2.1. Chòng chành tàu thủy Chòng chành là chuyển động dao động của tàu, thực hiện ở nước tĩnh hoặc trên sóng, trên mặt nước hoặc dưới mặt nước. Mức độ chịu được chòng chành định ra tính đi biển của tàu, tức là khả năng tàu duy trì được các tính năng hành hải như: tính nổi, tính ổn định, v.v, khả năng hành hải an toàn trên sóng biển. Trong lý thuyết chòng chành, tàu thủy được xem là vật rắn có sáu bậc tự do. Tương ứng với các bậc tự do này là các loại chòng chành khác nhau:  Chòng chành thẳng đứng (x3): là chuyển động dao động tịnh tiến của tàu dọc theo hướng thẳng đứng  Chòng chành mạn (x4): chuyển động dao động của tàu xung quanh trục dọc  Chòng chành sống chính (x5): chuyển động dao động của tàu xung quanh trục ngang Ba loại chòng chành này gọi là các chòng chành cơ bản. chúng được quan sát tốt ở tính ổn định của tàu, kéo theo sự xuất hiện lực và mô men hồi phục. ngoài ba loại chòng chành cơ bản ra, còn có các loại chòng chành phụ khác là:  Chòng chành dọc – nằm ngang (x1): là chuyển động dao động tịnh tiến của tàu theo hướng trục dọc của nó;  Chòng chành ngang – nằm ngang (x2): là chuyển động dao động tịnh tiến theo hướng trục ngang của tàu  Chòng chành đảo lái (x6): chuyển động dao động xung quanh trục thẳng đứng của tàu 7 Hình 2.1. Các dạng chòng chành của tàu Trong mỗi một chòng chành này sẽ không xuất hiện lực và mô men hồi phục. Mỗi mội loại chòng chành có thể quan sát được một cách riêng biệt hoặc trong sự phối hợp đồng thời giữa các loại chòng chành khách nhau. Sự phối hợp giữa chòng chành ngang – nằm ngang, chòn chành mạn và chòng chành đảo lái được gọi là chòng chành ngang; còn giữa chòng chành dọc – nằm ngang, chòng chành thẳng đứng và chòng chành sống chính gọi là chòng chành dọc.[Chòng chành tàu thủy – Ths.Nguyễn Văn Võ] Chòng chành tàu là iện các hiện tượng có hại đến chính bản thân nó và xuất hiện các hậu quả khác làm xấu đi điều kiện sống của con người trên đó. Hiện nay đối với các tàu vận tải biển, chòng chành mạn được cho là chấp nhận được, nếu biên độ không vượt quá 20 o, chu kì lớn hơn 10s, còn gia tốc dài tổng cộng ở bất kì điểm nào trên tàu không vượt quá 0,2g. đối với tàu khách giá trị này giảm khoảng 2 lần. Theo [12], số liệu được ghi lại từ việc thử nghiệm trên phà trọng tải 4000 tấn trong chu kì 100s. Các giá trị gia tốc được thể hiện theo hình dưới đây: 8 Hình 2.2. Kết quả giá trị gia tốc tương ứng với 6 dạng chòng chành của tàu 9 Hình 2.3. Mật độ phổ năng lượng của gia tốc cho 6 dạng chòng chành của tàu: tần số 0,01Hz trong thời gian 4 giờ Từ hình 2.2, và hình 2.3 ta có thể thấy chòng chảnh thẳng đứng và chòng chành sống chính có dạng đồ thị tương đối giống nhau ứng với giá trị gia tốc lớn nhất trong số 6 loại hình chòng chành. 2.2. Ảnh hưởng của chòng chành tàu thủy tới cơ thể con người. Thực tế cho thấy, hiếm khi tàu hành hải trong điều hiện sóng yên biển lặng. Tàu thường xuyên chịu ảnh hưởng của sóng gió dẫn tới tàu bị chòng chành, kéo theo sự xuất hiện của gia tốc. Gia tốc trên tàu, điển hình là gia tốc thẳng đứng tác động lên cơ thể con người và gây nên hiện tượng say sóng. Hiện tượng say sóng do chòng chành của tàu (motion sickness) là thuật ngữ dùng để chỉ hiện tượng do sự mất cân bằng giữa việc tiếp nhận chuyển động thực tế, tín hiệu mắt thu được và tai trong gây ra khả năng buồn nôn cho thuyền viên, hành khách trên tàu hay các phương tiện khác như ô tô, máy bay, trong môi trường không trọng lượng hay thậm chí ở trong thang máy [1]. Nguy hiểm 10 hơn nữa, nó có thể khiến cho hành khách hay thuyền viên phải nhập viện để điều trị. Con người khi ở dưới boong chính thường dễ bị say sóng hơn, khi mà mắt không tiếp nhận được sự thay đổi của môi trường và chuyển động xung quanh. Hiện tượng say sóng xảy ra phụ thuộc vào giới tính và độ tuổi, một người có thể bị say sóng 1 lần hoặc nhiều lần trong cuộc đời của họ [1]:  Nữ giới dễ bị say sóng hơn nam giới với tỉ lệ là 1,7-1 (Benson 1999, Lawther & Griffin 1985). Sự chênh lệch này là do tính nhạy cảm ở phụ nữ cao hơn và có sự khác biệt về giải phẫu (Reason & Brand 1975)  Trẻ em có khả năng chịu đựng cao nhất đối với hiện tượng say sóng, đặc biệt hiếm khi xảy ra với trường hợp trẻ trên dưới hai tuổi. Tính nhạy cảm cao nhất ở độ tuổi từ 2 đến 12. Khả năng chịu đựng tăng dần trong suốt cuộc đời của họ (Benson 1999, Lawther & Griffin 1985, Wertheim 1998a). Benson (1999) chỉ ra người già dễ bị say sóng, thực nghiệm cho thấy 22% những người bị say sóng trên kênh Island Ferry (English Channel) ở độ tuổi trên 59.  Thiếu ngủ sẽ làm tăng sự xuất hiện của hiện tượng say sóng vì nó ảnh hưởng tới tiền đình của con người. Trong quá trình hành hải, đảm bảo cho thuyền viên có giấc ngủ yên tĩnh gặp nhiều khó khăn (Dowd 1974). Để đánh giá hiện tượng say sóng của thuyền viên và hành khách trên tàu, ta sử dụng chỉ số say sóng MSI. Chỉ số đưa ra phần trăm số người bị say sóng trên tổng số thuyền viên và hành khách trên tàu. Chỉ số này phụ thuộc vào vị trí trên tàu và gia tốc thẳng đứng tại các vị trí đó. 11 12 Hình 2.4. Mối quan hệ giữa chỉ số say sóng MSI (phần trăm số người say sóng trong 2 giờ thử nghiệm) với tần số sóng và gia tốc thẳng đứng 13 CHƯƠNG III: PHƯƠNG PHÁP ƯỚC TÍNH CHỈ SỐ SAY SÓNG TRONG GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ BAN ĐẦU. Vấn đề say sóng gây ra bởi chòng chành của tàu được phân tích qua 3 giai đoạn (hình 3.1). Mỗi giai đoạn đưa ra một mô hình: mô hình thứ 1 nói về sự kích thích của sóng, tiếp theo đề cập tới sự phản ứng lại của tàu (chòng chành tàu), và cuối cùng đó là hiệu ứng say sóng. Hình 3.1. Các giai đoạn gây nên hiện tượng say sóng Phản ứng chòng chành của tàu được xem xét bởi sự kích thích của sóng và một số các thông số chính của tàu. Thông thường, phương pháp đơn giản để xác định chòng chành của tàu đó là lý thuyết mảnh được ứng dụng trong giai đoạn thiết kế ban đầu, trong khi ở giai đoạn thiết kế sau, chòng chành của tàu được xác định bởi những tính toán phức tạp hơn hoặc sử dụng phương pháp thử mô hình. Tiêu chuẩn ISO 2631-1:1997 (ISO, 1997) giới thiệu chỉ số say sóng (MSI), chỉ số này có thể xác định từ chòng chành tàu thủy. Chỉ số MSI có thể được sử dụng để đánh giá phần trăm số người có thể bị nôn trong điều kiện trạng thái biển xác định trên con tàu được thiết kế đó. Để nắm bắt được vấn đề về hiện tượng say sóng, cần tiến hành nghiên cứu từng giai đoạn thông qua các mô hình toán học dưới đây. 3.1. Mô tả điều kiện biển Sóng là dao động của bề mặt tự do dưới tác dụng của trọng lực, đối với vị trí cân bằng. Các yếu tố cơ bản đặc trưng cho chuyển động sóng của chất lỏng là: 14  Profile sóng: giao tuyến của mặt sóng với mặt phẳng thẳng đứng ở hướng truyền sóng; sóng nằm cao hơn vết nước tĩnh, bụng sóng: phần dưới vết này; điểm cao nhất của ngọn sóng là đỉnh sóng. Còn điểm thấp nhất của bụng sóng gọi là đáy sóng;  Biên độ sóng: khoảng cách thẳng đứng từ đỉnh sóng hoặc đáy sóng đến vết nước tĩnh;  Chiều cao sóng (H): độ nâng cao của đỉnh sóng so với đáy sóng liền kề  Chiều dài sóng (): khoảng cách nằm ngang giữa hai đỉnh sóng hoặc đáy sóng kề nhau đo theo hướng truyền sóng;  Chiều dài ngọn sóng: khoảng cách nằm ngang giữa hai đỉnh sóng kề nhau, đo theo phương vuộng góc với hướng truyền sóng, khái niệm này chỉ được sử dụng khi mô tả sóng gió thực ba chiều  Lườn sóng () (0 = max ): góc giữa tiếp tuyến với profile sóng và mặt phẳng nằm ngang  Chu kỳ sóng (T): khoảng thời gian hai đỉnh sóng (hoặc đáy sóng) kề nhau đi qua một điểm cố định trong không gian  Tần số tròn của sóng: số dao động toàn phần, đi qua một điểm cố định trong không gian sau khoảng thời gian 2pi giây;  Tốc độ truyền sóng hoặc pha tốc độ: tốc độ dịch chuyển của đỉnh sóng  Độ dốc của sóng: tỷ số giữa chiều cao và chiều dài của nó 15 Hình 3.2. Profile sóng điều hòa Sóng gió không điều hòa được khảo sát như là quá trình ngẫu nhiên tĩnh. Trong lý thuyết chòng chành sử dụng hai phương pháp để mô tả nó: phương pháp thống kê và phương pháp phổ. Ở phương pháp thống kê, sóng được xem như là quá trình ngẫy nhiên với luật phân phối vi phần và phân phối tích phân của nó là những giá trị tức thời. Tiếp nhận cho rằng, mật độ xác suất giá trị tức thời của các yếu tố sóng (tung độ, lườn sóng v.v…) hay là luật phân phối vi phân của các giá trị này được mô tả bởi luật tiêu chuẩn (luật Gauss). Đối với quá trình ngẫu nhiên trung tâm, tức là xác định đối với mức trung bình của nó, luật phân phối Gauss đặc trưng bởi phương sai Dx f ( x)  1 exp   x 2 / (2 Dx )  2 Dx (3.1) Từ lý thuyết xác suất ta biết rằng, nếu đại lượng ngẫu nhiên trung tâm phân phối tức thời tuân theo luật phân phối chuẩn (phân phối Gauss), thì giá trị biên độ của quá trình này phân phối theo luật Reyleigh f ( A)  A exp   x 2 / (2 Dx )  Dx (3.2) Sóng như là quá trình ngẫu nhiên tĩnh cũng có thể đặc trưng bởi mật độ phổ một chiều S ( ) , mô tả thành phần tần số của quá trình này. 16 Hiện nay đã tích lũy khá đủ các số liệu về mật độ phổ tung độ sóng về các địa điểm khác nhau trên các đại dương. Tất cả các kết quả thu được từ việc nghiên cứu sóng thực. Sóng không điều hòa có thể được coi là tổng hợp của các sóng điều hòa với tần số khác nhau, hướng truyền khác nhau Hình 3.3. Sóng không điều hòa là tổng hợp từ các sóng điều hòa có tần số, biên độ, hướng truyền và pha khác nhau (Pierson (1955)) Điều đó có nghĩa là bề mặt của sóng không điều hòa có thể được mô tả bởi tổng hợp các sóng thành phần Ví dụ: Tổng hợp các sóng điều hòa để mô tả sóng phi tuyến 17