不规则波在抛石基床中的渗流对墩柱的作用

本文应用有限元数值分析方法求解了不规则波作用下抛石基床上圆柱墩底部的渗流力.抛石基床内的渗流阻力采用了非线性的Forchheimer方程,同时还考虑了基床以外海床土内的渗流特性.为了验证所得到的数值解,进行了模型试验,两者吻合良好.应用所编程序,进行了大量计算以研究一些主要参数的影响.文中还对不规则波与规则波作用下渗流力的比值作了较为深入的分析,对此比值得到了一个可供工程实际应用的简化计算模式,从而可以简化不规则波作用下渗流力的计算.     

内孤立波作用下竖直圆柱体的横向力研究

本文对内孤立波作用下圆柱体的水动力特性进行了数值研究。对不同直径、不同水深比、不同浸没深度的圆柱进行了水平方向受力分析,从多个因素出发,研究了内孤立波对水下竖直圆柱的水平作用情况。通过分析水平作用力和力矩的时程曲线,得到内孤立波行进过程中对于圆柱体的横向作用力和力矩与时间的关系。通过对比不同工况下内孤立波橫向作用力幅值,得到内孤立波作用力幅值与圆柱直径、水深比以及浸没深度的关系。结果表明,内孤立波横向作用力(力矩)幅值与圆柱直径呈线性相关关系,但与水深比相关关系不明显,随着圆柱浸没深度的增加,内孤立波横向作用力幅值呈现出先增大后减小的趋势。     

时域内规则波作用下竖直板的水弹性响应

在线性势流理论下,采用模态叠加法,通过傅里叶变换和拉普拉斯变换推导了波浪冲击作用下弹性板振动的时域耦合方程,并利用二阶隐式荣格库塔法求解。在对比得知与其他方法结果完全吻合基础上,分析了竖直板初始弯曲释放后,板的边界条件和刚度系数对板振幅以及辐射波高的作用,最后对入射波长对板的振动及辐射波高影响进行了研究。结果表明板的刚度和边界条件对水弹性响应有很大的影响。     

规则波作用下台阶地形上墩柱绕流三维数值研究

利用Flow-3D建立三维数值波浪水槽,模拟波浪在不对称台阶地形上的传播。系统研究规则波作用下墩柱周围水流的流动特性,分析墩柱周围的瞬时速度场、涡量场以及KC值变化,不同相位时墩柱前、后水平流速分布情况。结果表明:波浪在台阶地形传播的过程中,墩柱迎水面的涡动结构不够明显;高涡量呈对称状聚集在墩柱的背水面,并形成一对旋转方向相反的涡结构;周期对KC值的影响比波高的影响要明显;墩柱迎水面水平方向流速变化较大,侧面水平流速变化最为剧烈,背面由于受到墩柱的掩护作用水平方向流速变化不大,在墩柱的正面和侧面竖向环流明显。     

内孤立波与定常流共同作用下竖直圆管的响应分析

基于ANSYS Workbench平台,建立三维密度分层数值水槽,对内孤立波与定常流共同作用下竖直圆管的响应问题进行了流固耦合数值分析.结果 表明:随着定常流流速的增大,内孤立波波形逐渐变窄,下层流体发生反向流动;受定常流的影响,管体表面的剪切力增大,管体的顺流向变形增大.     

内孤立波对不同水深竖直圆柱体水平作用力分析

采用理论研究和试验研究相结合的方法,对两层流体中内孤立波对不同水深竖直圆柱体水平作用力进行了分析。采用重力塌陷法进行内孤立波造波试验,通过PIV(Particle Image Velocimetry)技术获取内孤立波波剖面的时间序列,利用测力系统对竖直圆柱体在内孤立波作用下的受力进行测量。通过内孤立波波剖面试验分析,选取合适的内孤立波理论并对竖直圆柱体所受内孤立波作用力进行计算,将计算结果与试验结果进行汇总分析。结果表明:上层流体中圆柱体所受内孤立波最大水平作用力明显大于下层流体中各段圆柱体,且方向相反;随着内孤立波振幅的增大,各段圆柱体所受内孤立波最大水平作用力也相应地增大;密度跃层处圆柱体所受水平作用力具有相较于其他位置处更为复杂的变化趋势;选用合适的内孤立波理论进行计算能够较好的模拟竖直圆柱体的实际水平受力。     

椭圆余弦内波及其对墩柱作用数值模拟

基于FLUENT软件建立数值波浪水槽,研究椭圆余弦内波及其对墩柱的作用。椭圆余弦内波的生成采用推板造波方法,自由面捕获采用VOF方法。首先,模拟了椭圆余弦内波的生成,比较了不同周期和波高下椭圆余弦内波的波浪形态。然后,在特定的周期和波高条件下模拟了三维椭圆余弦内波对单个墩柱及多个敦柱的作用;分析了各墩柱上受到的惯性力和粘性力的变化趋势,并对不同墩柱下的总波浪力进行了对比;得出了墩柱上受到的波浪力也呈现周期性变化并且在波浪前进方向上后墩柱的受力小于靠前墩柱的结论。     

不规则波远破波对直墙的作用

基于物模试验、理论推理、因次分析和工程实例验证等综合分析方法,就不规则波远破波对直墙作用力的计算方法进行了研究,用推荐的方法得到的结果与工程实例符合较好.     

孤立墩柱在波浪作用下的动力反应

随着海洋工程事业的迅速发展,海上建筑物有不少采用孤立墩柱的型式或是由孤立墩柱组成的.关于作用在孤立墩柱上的波浪力,在我国交通部制定的《海港水文规范》中已作出规定,这方面也有不少文献和研究成果.但是,设计海上孤立墩柱建筑物,只按静力计算往往是不够的,在不少情况下,必须考虑动力反应问题.自1961年美国得萨克四号塔发生重大破坏事故以后,海洋工程界对海上建筑物的动力设计问题非常重视.作用在海上建筑物的荷载,除波浪力外,尚有风、水流等,为使问题简化,本文仅考虑波浪荷载,并视结构为单自由度第一振型的振动.     

直墙前矩形月池水波振荡研究分析

月池内流体存在活塞和晃荡两类振荡现象。基于线性势流理论,推导了波浪斜向入射下,直墙前矩形月池辐射和绕射问题的解析解。通过分离变量法和特征函数展开法求解了速度势函数,根据边界条件来确定速度势函数中的未知系数,由速度势函数计算斜向波与矩形月池相互作用的水动力系数和波浪激励力,对它们的变化规律进行了分析讨论,研究了底部开口大小、波浪入射角度对矩形月池水动力特性的影响以及直墙远近对波浪力的影响。结果表明,月池底部开口大小对流体水平作用的影响较小,而对流体垂直作用的影响较大;波浪入射角度的变化对矩形月池横荡和横摇运动时的水动力特性有一定的影响;在一定条件下,直墙的存在会使得月池在水平方向所受到的波浪力比开敞水域中的要大。     

LINEAR WAVE ACTION ON THE PILLAR WITH RECTANGULAR SECTION

With respect to the wave forces on rectangular pillar, no theoretical solution has yet been obtained. In this paper, we found out a theoretical solution and made comparison with some experimental data to prove its coincidence.     

波浪在黄河三角洲形成中的作用

本文应用１９８７年在黄河海港心北７ｍ水深处理观测的９个月波浪资料进行统计研究，以揭示波浪在三角洲形成中的作用研究表明：（１）波浪对下三角洲海底泥沙的再悬浮力是比较大的，一年中有约有１４４天时间，波浪使１２．５ｍ水深以内泥沙启动，５ｍ以内的泥沙发生位移。（２）波浪作用的沿岸相对输沙力，北岸向西，东岸向南，输沙力北岸大于东岸，且随着三角洲的前积淤进，这种差异在逐渐增大。（３）该区强浪的向为ＮＥ，次经浪     

混成堤直墙上破波作用

高基床混成堤前波浪将发生破碎，基床顶直（胸）墙上将承受破波或破后波作用。本文在以往研究的基础上，根据综合试验的大量资料，进一步揭示破波形成的主要条件和破波作用的基本规律，包括复合因素ξ~＊和浅水Ｄ／Ｌ因素相对基肩宽度ｂ／Ｌ、基床坡度系数ｍ的综合影响，并获得较完整的计算方法。     

规则波和不规则波作用下消波建筑物前的波高分析

消波建筑物在国内外已得到广泛应用。本文采用近似方法分析了明基床上直立式消波建筑物前的波高及消波室内的波高，从而确定建筑物的消波效果。并在规则波的基础上将成果推广至不规则波作用下的情况。     

斜坡式防波护岸断面形式的实验研究

从某一大型工程中的邻海区域江堤加固工程的各种方案比较出发,分析讨论了这类工程结构形式受波浪作用的情况及结构物设计中方案比选的有关问题。     

温带气旋浪断面结构的研究

据历史天气图和ＧＥＯＳＡＴ（美国测地／地球物理卫星）高度计同步测到的一个温带气旋为个例，以卫星的海面轨迹为断面，分析该温带气旋横断剖面上的海浪高与风速的结构特征。认为相对于风速，温带气旋的内围波高与外围波高具有明显的不对称性，内围波高明显大于外围波高，波高与风速的关系表现为一种中空反旋结构，给出了这种结构的数学模型，参数估计方法和估计值。     

基于富里叶变换线性性的抗干扰时变滤波

提出一种基于富里叶变换线性性实现时变滤波的方法，该方法可提高某些在传播过程中随着传播时间增加其高频成分逐渐减少的接收信号的信噪比。     

海浪的特征波陡

在现有的海浪要素统计分布的理论框架下具体地推导了二维海浪波良与波长的联合统计分布,波长统计分布以及波陡的统计分布,在此基础上对上特征波陡的定义及期 承风要素的变化规律做了较为细致的讨论。     

三阶Stokes型随机波浪载荷谱研究

应用非线性谱分析理论，对三阶Stokes型随机波浪载荷谱进行了分析，将波面方程及海水质点的水平速度用一阶波面的非线性组表示，导出了随机波浪谱的表达式。为了便于求解随机波浪的载荷谱，将阻力项展开为幂级数式，并应用非线性谱分析理论，确定了幂级数的系数，进而将波浪载荷表示为一阶波面及其导数的非线性组合，最后得出波浪载荷谱密度的表达式，并应用数值分析方法，得出单位桩柱波浪力及总波浪力谱密度。     

BOTTOM SHEAR STRESS UNDER WAVE ACTION

Almost all concepts on shear stresses under wave action have been put forward on the basis of linear wave theory, thus it can not be used to evaluate the net sediment transport rate caused by wave action. Using other way to solve this problem, the author makes an advance in the idea that the non-linear effect is also considered.