基于FLOW-3D的新型桩基透空堤消浪性能研究

针对新型附带消浪板桩基透空堤消浪性能,对波浪作用下该新型透空堤的反射系数、透射系数以及波能分布进行研究.采用FLOW-3D数值模拟方法,得出消浪板的开孔率、相对入水深度以及倾斜角度变化时透空堤反射系数、透射系数以及波能分布.结果显示:1)该新型附带消浪板桩基透空堤具有较好的消浪性能,开孔率越小,其反射系数越大、透射系数...     

双层开孔消浪板结构消能性能分析

双层开孔消浪板是一种新型消能结构，其结构通过上层开孔板和下层实心板两部分来解决结构的消能问题．文中通过模型试验的方法来验证结构的消能性能，同时，对双层开孔消浪板结构在规则波作用下的消能系数随3个主要影响因子（相对板宽B／L，相对开孔A／A0，波陡H／L）变化的结果进行分析．通过分析和比较消能系数与影响因子之间的相互关系，证明双层开孔消浪板结构具有较好的消能效果．     

新型消浪板结构性能分析

双层开孔消浪板是一种新型消能结构,其结构主要包括上层开孔板和下层实心板两部分,以此来解决结构的消能问题.基于双层开孔消浪板具有较好的消能效果,对结构稳定性进行分析.根据模型试验结果,推导出消浪板结构稳定性计算公式,从而计算结构的稳定性,并对计算结果进行分析,得出相应的结论.     

双层开孔消浪板结构稳定性分析

双层开孔消浪板结构是一种新型消能结构。本研究主要分析在结构具有较好消能效果基础上的结构稳定性。通过模型试验观测波浪的爬高和回落深度,同时,推导出消浪板结构稳定性计算公式,从而计算结构的稳定性,并分析计算结果。     

双层开孔斜挡板透空式防波堤消浪性能研究

针对一种新型双层开孔斜挡板透空式防波堤消浪性能问题,研究挡板开孔率和挡板倾斜角度对防波堤消浪性能的影响。采用物理模型试验方法,得出其反射和透射系数、波能分布和堤后波幅频谱特征结果。结果表明,斜挡板开孔率越大,防波堤透射系数也越大,但在试验范围内,透射系数均小于0. 5;该类型防波堤对波浪有较好的消能性,对较长周期波以反射为主,较短周期波以消浪室消能为主,整体透射系数较短周期波略大;防波堤设计斜挡板比平挡板透射系数小,具有更好的消浪性能,最小透浪仅为后者的39%。     

新型双层开孔消浪板护面形式分析

护面作为斜坡式防波堤的重要组成部分,直接承受波浪和水流的作用力,护面块体的结构形式和消浪性能直接关系到防波堤的自身安全。本文在综合分析各类防波堤消浪特点及各类护面块体消浪性能基础上提出新型双层开孔消浪板护面结构。     

波浪作用下的新型消浪板结构

通过模型试验的方法研究了新型消浪板结构在波浪作用下的动力特性,并进行比较分析得出各测点点压强的分布规律以及总力分布情况。同时,综合考虑结构消能和受力两方面因素,最终确定消浪板结构的开孔形式。     

设有挡浪板透空堤波浪透射系数实验研究

首先从艾利微幅波理论出发，从能量角度对设有挡浪板透空堤的波浪透射进行分析，再通过物理模型实验，研究设有单挡浪板的透空堤的波浪透射系数与不同相对入水深度以及波陡的变化关系，在对比理论分析和实验结果的基础上，提出设有单挡浪板透空堤透射系数的近似计算方法。然后，通过物理模型实验，对设有两个档浪板透空堤的透射系数与相对板间距的关系进行初步分析，给出定性的实验结论。     

不同上部结构开孔沉箱的消浪效果与波浪力研究*

通过参考烟台某港区码头开孔沉箱形式，利用1∶35的波浪断面物理模型研究双柱块体上部结构和侧开孔上部结构开孔沉箱的消浪效果和波浪冲击荷载。结果表明：在相同波浪条件下，开孔沉箱开孔率增加的消浪效果好于双柱消浪块体；波浪与双柱块体上部结构开孔沉箱的波压力最大处区域在开孔下方，而侧开孔上部结构开孔沉箱的波压力最大区域在开孔处附近；双柱块体上部结构开孔沉箱所受波浪力主要受静水位影响，而侧开孔上部结构开孔沉箱所受波浪力主要受波面对开孔的淹没程度影响。     

新型透空板式防波堤消浪效果试验研究

为增大双层板式防波堤的波能耗散和防波堤结构的稳定,提出了的一种新型桩基双层板式防波堤,通过物理模型试验,对比分析了该防波堤结构（模型 c）与另两种结构型式的防波堤（模型 a、b）在不同的波浪参数下透射系数、反射系数的变化关系,探讨了新型桩基双层板式防波堤（模型 c）透射系数、反射系数随相对波高、相对水深及相对淹没深度的变化关系,分析了其波能损耗情况。结果表明,在试验范围内,对于长周期波,模型 c 比其他两种型式的防波堤消波效果好;当水深与模型顶平齐时新结构（模型 c）对波能的消耗大于淹没和出水两种情况,说明防波堤高程与水位平齐时其消波效果较好。     

“厂”形板式防波堤消波性能数值模拟

根据水平板形防波堤和倾斜板形防波堤的特点,提出一种“厂”形组合板式防波堤,通过数值模拟方法对防波堤的消波性能进行研究。首先,利用FLUENT软件建立二维规则波数值波浪水槽,并验证水槽应用的有效性。通过模拟得到堤后波高-时间过程线,分析防波堤的透射系数,探讨透射系数随波高、周期、开孔率、相对板宽、波陡、倾斜板与水平板角度、超高等参数的变化关系。结果表明,在模拟范围内防波堤透射系数较小,消波性能优良,特别是对长周期波也有较好的消波效果。研究成果可以为新型防波堤设计提供参考。     

双层圆柱壳典型基座振动波传递特性优化分析

采用波动分析法,根据不均质结构中的阻抗特性和波型转换,分析振动噪声在典型双层壳结构中的传递特性。以此为切入点,采用有限元/边界元(FEM/BEM)耦合法分析人为构造的传递损失基座的减振降噪性能。通过对组合板振动波的传递特性的分析可以得出,当定常结构发生突变时,结构阻抗也会随之发生变化,导致结构之间的阻抗失配,从而使得振动波在突变截面处发生反射和透射,降低振动波的传递效率,阻隔振动波能量向下游结构传递。然后,据此理论设计了传递损失基座,并用有限元/边界元耦合法验证了传递损失基座的减振降噪性能。     

潜式双层水平板型防波堤的数值研究

基于VOF方法建立了波浪与潜式双层水平板型防波堤相互作用的数值模型。数值研究了潜式双层水平板型防波堤的透射系数和波浪力。综合考虑了相对板宽B/L、相对波高H/D、波陡H/L、相对板间距S/D和相对潜深d/D等影响因素,给出了透射系数和波浪力荷载随这些影响因素的变化规律。为了方便工程实际应用,拟合出了透射系数和总竖向波浪力的计算公式。公式计算结果与试验结果进行了对比,二者吻合良好。     

Numerical analysis of the hydroelastic behavior of a vertical plate due to solitary waves

Interactions of a vertical elastic plate with fully nonlinear water waves were simulated. Utilizing the mixed Eulerian Lagrangian method for the free-surface flow and the finite element method for the deflection of an elastic plate, a fully coupled scheme for accurately determining fluid–plate motions was developed. Using this scheme, some modifications to the solvers for both fluid and plate were made. A hybrid wave-absorbing beach was installed to prevent wave reflection from the end of the wave tank. A fourth-order Runge–Kutta time-marching scheme with a uniform time step was applied to achieve numerical stability. The method was validated by simulating the wave generated by the initial deformation of a vertical plate and comparing the result with the corresponding analytical solution. For further validation, the hydroelastic behavior of a vertical plate induced by a pulse-type wave (where the initial pulse-type elevation of the free surface is specified) was computed, and the result was compared with another numerical result from a mode-expansion method. The interaction of a surface-piercing plate with nonzero initial free surface was then simulated, and the result was compared with the corresponding linear analytical solution. Finally, the hydroelastic response of a surface-piercing vertical plate due to a solitary wave (generated by actuating the vertical plate at the right end of the tank only at the beginning) was computed and investigated systematically.     

有限水深中垂直下潜弹性薄板的水波散射(英文)

The problem of water wave scattering by a thin vertical elastic plate submerged in uniform finite depth water is investigated here.The boundary condition on the elastic plate is derived from the Bernoulli-Euler equation of motion satisfied by the plate.Using the Green’s function technique,from this boundary condition,the normal velocity of the plate is expressed in terms of the difference between the velocity potentials(unknown)across the plate.The two ends of the plate are either clamped or free.The reflection and transmission coefficients are obtained in terms of the integrals’involving combinations of the unknown velocity potential on the two sides of the plate,which satisfy three simultaneous integral equations and are solved numerically.These coefficients are computed numerically for various values of different parameters and depicted graphically against the wave number in a number of figures.     

规则波作用下近岸透空式结构物的波浪上托力研究

基于对透空码头结构物波浪上托力研究现状的分析,运用垂向二维CFD数值波浪水槽建立模拟规则波作用下水平板波浪上托力的数值模型.通过物理模型和数值模型所获波浪压力结果的对比分析,总结平板底部流场和测点压强的分布特点,探讨不同周期波浪的最大冲击压强随波浪相对超高变化的规律.试验结果表明,规则波作用下波浪上托力的数值模拟结果与...     

新型柔性浮堤消浪性能的综合试验研究

针对柔性浮式防波堤对短波、长波均有较好掩护效果的优点,提出一种圆木阻尼式柔性浮式防波堤结构。通过二维水槽中规则波物理模型试验,研究该柔性浮式防波堤在有无浮板时的消浪性能,并对试验结果进行对比分析。结果表明:该柔性浮式防波堤对短波、长波都有良好的消波效果,有浮板柔性浮堤优于无浮板柔性浮堤。     

Hydrodynamic characteristics of slotted breakwaters under regular waves

The performance of a slotted breakwater consisting of one row of vertical slots was investigated theoretically and experimentally under normal regular waves. A simple theoretical model based on an eigenfunction was developed. The wave transmission, reflection, energy loss, and hydrodynamic force exerted on the breakwater were calculated for different values of the wave and structure parameters. The validity of the theoretical model was examined by comparing its results with theoretical and experimental results obtained from different studies. It was found that the transmission coefficient decreases with increasing dimensionless wavenumber (kh), increasing wave steepness (H _i/L), and decreasing breakwater porosity (ε). The reflection coefficient showed the opposite trend to the transmission coefficient. Also, about 20–50% of incident wave energy was lost due to the effect of the breakwater. In addition, the proposed theoretical model can be used for predicting the performance of slotted breakwaters and the hydrodynamic forces exerted on these structures using the friction coefficient f = 1.5.     

开孔双挡板式高桩码头透浪系数试验研究

通过不规则波作用下波浪水槽物理模型试验,对开孔双挡板式高桩码头透浪特性开展研究。将试验结果与各家公式的计算结果进行对比分析,认为规范公式并不适用于开孔双挡板式高桩码头透浪系数的计算。Kriebel公式计算结果与试验结果吻合良好。在Kriebel公式的基础上,提出了计算一定波浪条件下开孔双挡板式高桩码头透浪系数的半经验公式,可为类似条件下的工程建设提供计算透浪系数的依据。