Numerical Study of Influence of Currents on Nonlinear Focusing Waves

In this paper,a numerical model for nonlinear wave propagation in currents is formulated by a set of enhanced fully nonlinear Boussinesq equations with ambient currents.This model is verified by comparison with the published results.Then the influence of currents on nonlinear focusing waves is studied by use of the numerical model.It is found that the effect of currents on the surface elevations at the focal location is negligible.Following currents can augment the maximum crest of focusing wave while decre...     

Efficient Focusing Models for Generation of Freak Waves

Four focusing models for generation of freak waves are presented. An extreme wave focusing model is presented on the basis of the enhanced High-Order Spectral (HOS) method and the importance of the nonlinear wave-wave interaction is evaluated by comparison of the calculated results with experimental and theoretical data. Based on the modification of the Longuet-Higgins model, four wave models for generation of freak waves (a. extreme wave model + random wave model; b. extreme wave model + regular wave model...     

An Efficient Model for Transient Surface Waves in Both Finite and Infinite Water Depths

A numerical model is developed to simulate fully nonlinear extreme waves in finite and infinite water-depth wave tanks. A semi-mixed Eulerian-Lagrangian formulation is adopted and a higher-order boundary element method in conjunction with an image Green function is used for the fluid domain. The boundary values on the free surface are updated at each time step by a fourth-order Runga-Kutta time-marching scheme at each time step. Input wave characteristics are specified at the upstream boundary by an appropr...     

海洋浮游生态系统模型的稳态非线性动力学研究

以Logistic模型为基础,考虑捕捞行为及其所造成的污染对浮游生物的削弱作用,并考虑浮游生态系统具有一定的自净能力,建立了一个新的海洋浮游生态系统非线性动力学模型。分析了模型的非线性动力学特性,并得出了模型的稳定性条件和发生Hopf分岔条件,在此基础上,深入分析了捕捞强度参数的变化对系统稳态的影响,并且用数值模拟验证了理论分析结果的正确性。     

基于碰撞机理的船舶碰撞分析方法研究

船舶碰撞是船体结构在很短的时间内承受巨大碰撞载荷作用的一种复杂非线性动态响应过程,为船舶与海洋工程领域的重大风险源.文章对比分析了现有的碰撞分析方法,介绍了相关研究成果,提出基于碰撞机理、结构损伤和概率评价的风险分析方法,阐述了该方法的技术路线和研究内容,并提出今后的研究方向.     

隅撑支撑钢框架的抗震性能

隅撑支撑框架是一种新型的耗能支撑钢框架结构形式,在小震作用下,具有较大的抗侧移刚度,在大震作用下,具有较好的耗能性能。隅撑是隅撑支撑框架中的耗能构件,其设计参数对隅撑支撑框架的抗震性能有重大影响。本文主要通过非线性有限元分析,探讨了隅撑的设计参数对隅撑支撑钢框架抗震性能的影响。     

高层结构考虑土与地下室相互作用的振动台试验和理论分析

采用振动台试验研究了土与地下室相互作用对带多层地下室高层错位转换结构地震反应的影响。在7度小震阶段对比研究了其地下室周围有土及砂等介质约束和无约束情况下的动力特性和动力反应。在7度中震及大震阶段,土与地下室相互碰撞现象被发现。采用有限元方法非线性模拟了土与地下室相互碰撞对高层结构反应的影响。试验及分析表明,水平地震作用下土与地下室相互碰撞会对高层结构,特别是在±0.000附近部位产生不利反应,大震作用下并能造成一定程度的破坏。     

低维半导体异质结中的量子相干红外发射机理理论研究

给出了一种在非粒子反转条件下量子阱和量子点激光器的红外发射机理. 此种红外发射是基于在同一作用区产生并作为红外场相干源的两种带间跃迁激光场的共振非线性混合. 这种频率下转换机理并不依赖于在半导体激活媒质中的长时相干假定条件,在室温和泵注入电流条件下仍然有效. 频率下转换的固有效率可以达到相当于每个可见光子产生一个红外光子的量子极限值. 根据红外发射的可参变特性,这种非粒子反转的方法尤其适用于长波红外工作范围.     

平台运动下深水钻井隔水管非线性动力响应研究

建立深水钻井隔水管在波、流和平台运动的联合作用下的运动方程,模拟1 000 m深水钻井隔水管的非线性动力响应.分析在波、流作用下钻井液密度和顶部张力比等因素对隔水管振动频率的影响,研究平台的静偏移和动态运动对隔水管最大弯矩分布的影响.结果表明,平台运动对深水钻井隔水管的动力响应有较大影响,使隔水管上部最大弯矩峰值增加了1倍多.     

海平面上升导致潮波系统变化的机理(Ⅱ)——基于数值模拟的研究

利用潮波基本方程数值模拟了湾口朝南的不同矩形海湾和曲折岸线海湾中海平面上升引起的潮位振幅和位相变化.根据矩形海湾中的模拟结果可以看出,如果忽略潮波方程中的非线性项,潮位振幅变化△R和位相变△θ的空间分布特征与基于理论模型在矩形海湾所获得的特征相当接近;当考虑方程中的非线性项时,不包括较深的海湾,正负△R的分界线变成1条通过无潮点附近的封闭曲线,而不是线性情况下的1条通过无潮点附近大致东西走向的曲线.另外也发现,在曲折岸线的海湾内,如果忽略非线性项,正负△R的分界线是1条通过2个无潮点的半环状的曲线,当考虑非线性项时,出现2条正负的分界线,它们是通过各自无潮点附近的封闭曲线.就△R的强度来说,非线性项使得正△R的强度减弱,在较浅水海湾中的△R强度大于较深水海湾中的强度,海底横向倾斜的海湾中的莫玆强度大于较浅水海湾中的强度.△R最强的区域位于无潮点附近的一段△R分界线之两侧.