波流共同作用下水平杆件上的力谱

本文根据波流共同作用下的修正Morison公式和等效线性化方法,近似地求得了水平杆件上波流作用力的相关函数,并通过傅里叶变换,求得了波面谱与波力谱间的传递函数和力谱函数,文中还将本方法与实验结果做了比较,最后利用本方法做了部分计算实例。     

三维物体上二阶波浪绕射的实时模拟

采用二阶时域理论对非线性波浪在任意三维物体周围的绕射问题进行了研究，对自由表面边界条件进行Taylor级数展开，应用摄动展开可以建立相应的边值问题，而且此边值问题的计算域不随时间变化，运用基于B－样条的边界元方法求解每一时刻的波浪场，二阶自由表面边界条件在时间上进行数值积分，在自由表面加了一个人工阻尼层以避免波浪的反射，速度势分解为已知的入射势和未知的散射势，初始条件采用二阶Stokes波浪场，通过加入物体表面边界条件，得到散射势在时间和空间上的发展，本文对圆柱所受规则波的二阶波浪力和波浪爬高进行了计算，数值结果表明此理论计算准确，效率高，数值稳定。     

一个新的非恒定型不规则波缓坡方程

缓坡方程由Ｂｅｒｋｈｏｆ所推导并在规则波折射绕射问题的研究上有着广泛的应用。然而对于不规则波折射绕射问题研究，缓坡方程还处于发展研究阶段，本文采用Ｐａｄｅ近似并仿Ｋｕｂｏ方法对缓坡波动方程进行了推导，得到了一个含有时间高阶导数项的不规则波缓坡方程，随即采用ＷＫＢ方法对这个不规则波的缓坡方程进行了简化，推导出一个较为实用的含有一阶时间导数的不规则波缓坡的波动方程。通过数值手段对所推导的不规则波缓坡方程进行了数值模拟，其结果与物模实验较为一致     

等熵坐标中的能量估计

一、引 言 自从1955年Lorenz的文章“有效势能和大气环流的维持”发表以来,大气能量循环已经成为许多大气环流研究的焦点。在这些研究中大部分使用了Lorenz介绍的有效势能 (APE)的近似形式。APE的这种近似形式包抱在等熵坐标中,对APE的二次近似和从等熵坐标向等压坐标转换中的定常静力稳定近似。Dutton和Johnson(1967年)强调等熵坐标中的能量学,因而,对APE使用了一种不包括近似的形式。 最近,Masutani和 Johnson(1986年)比较了用和不用地形、边界项以及近似形式计算的APE,其结果总结在本文的第二节中。第三节中介绍计算Montgmery流函数(s)的涡旋和纬向分解的另一种方法。 把变量S与考虑地形计算APE的确切形式(A)和等压坐标中的近似形式(θ)进行比较,在计算A和S时,没有使用计算θ时使用的近似形式。     

Experimental and Theoretical Investigation of Wave Forces on A Partially-Perforated Caisson Breakwater with A Rock-Filled Core

1.IntroductionVertical breakwaters are widely used for harbor and coastline protection in coastal engineering.Recently,perforated breakwaters have been often used in practice as they can effectively reduce thewaveforces actingon,the wave reflectionfromand…     

一个标量场的客观分析方法和资料点空间结构的设计

这是一个根据Ｇａｕｓｓ－Ｍａｒｋｏｖ原理建立的标量场客观分析方法，并在资料的模拟中得到了应用。在这个方法的推导过程中还给出了计算ｒ．ｍ．ｓ误差的公式。通过试错调整格点的空间结构，可以设计出有效的空间取样阵列。本文使用这个方法对温度场、气压场和高度场分别进行了分析．试验结果表明这个方法简单、方便，分析结果令人满意。     

斜向波流作用下水平杆件上的波力谱

本文根据作者提出的线性化方法,对于斜向波浪和水流作用下水平杆件上的拖曳力做了线性化。根据线性波浪理论,求得了水平杆件上和整个杆件上的力谱矩阵。整个杆件上的力谱矩阵可通过单元波力谱与波向影响函数而得到。计算表明,波浪方向对力谱的影响较水流方向的影响更为显著。     

A Finite Element Solution of Wave Forces on Submerged Horizontal Circular Cylinders

In this paper, a numerical model is established for estimating the wave forces on a submerged horizontal circular cylinder. For predicting the wave motion, a set of two-dimensional Navier-Stokes equations is solved numerically with a finite element method. In order to track the moving non-linear wave surface boundary, the Navier-Stokes equations are discretized in a moving mesh system. After each computational time step, the mesh is modified according to the changed wave surface boundary. In order to stabilize the numerical procedure, a three-step finite element method is applied in the time integration. The water sloshing in a tank and wave propagation over a submerged bar are simulated for the first time to validate the present model. The computational results agree well with the analytical solution and the experimental data.Finally, the model is applied to the simulation of interaction between waves and a submerged horizontal circular cylinder.The effects of the KC number and the cylinder depth on the wave forces are studied.     

斜向波浪入射角和反射系数确定方法

在海岸工程和水池实验中常常需要同时确定斜向波浪的传播方向和与海岸结构物相遇时的反射系数。应用三点浪高仪测波和迭代求解方法,建立了同时确定斜向波浪入射角和反射系数的分析方法。通过模拟数值信号,研究了测点不同排列方式、不同波浪入射方向、不同入射频率下本方法的分析灵敏程度。数值研究表明当测点间距指标p和q不同时趋于零时,任何一种排列方式求得的波浪反射系数和波浪入射角均具有很高的分析精度。