波浪对箱形船作用的三维耦合计算模型

为获得具有工程实用价值的港口三维船非线性波浪力的时域计算方法,该文建立了波浪对港口中船非线性作用的三维时域计算耦合模型:用欧拉方程计算船底面下的内域,用Boussinesq方程计算船侧面到港口边界的外域,两域在交界面处匹配条件是流量连续和压力相等.并进行了相关模型实验,实验结果和数值计算结果比较表明该耦合计算模型具有满意的精度.此外,该三维耦合模型数学处理简单,计算效率高,可适用于工程计算.     

波浪中多船多墩柱受力和运动的快速计算方法

文章对多船多墩柱相互作用问题提出了一个快速计算方法.该方法是将船体剖面用具有相等面积的等效矩形代替,并将流场划分为船底与水底之间的内场和船侧面之外的外场.对内场,采用简单的解析解;对外场,由于剖面是矩形的,所以可采用在船体水面周线上分布源汇的简单的源汇分布法.对内外场进行耦合匹配进行求解.直立柱体则相当于船底和水底之间间隙为零的情况,所以上面也可包括直立柱体的情况,这样该方法对多船多墩柱的问题可以给出简便快速的算法.通过与试验结果和数值结果的比较,验证了文中计算的有效性.     

一种快速有效地计算多物体耦合运动的方法

文章给出一种简单有效的计算多船和多墩柱相互作用的方法。该方法的出发点是将船体剖面用具有等效矩形代替,并将其周围的流场划分为船底与水底之间的内场和船侧面的外场。内场速度势采用简单的解析解;外场速度势沿水深做傅立叶级数展开,并在船体水面周线上分布源汇。然后在内外场交界面上进行耦合匹配求解。对于求解墩柱可以等效于求解船体底间隙为零的情况。上面简单的方法对于多船和多墩柱的耦合计算是简单和有效的。通过给出数值算例,证明了本方法的精确性和有效性,并且研究了多船和港口间的相互作用问题。     

三维完全非线性波浪水槽的数值模拟

用有限元求解拉普拉斯方程,采用满足完全非线性自由表面条件的半拉格朗日法追踪流体自由表面,离散单元采用20节点的六面体二次等参数单元,建立了三维完全非线性数值波浪水槽.把数值计算结果与水面初始升高产生箱体内流体运动解析解和二阶斯托克波理论解进行了对比,结果表明该模型是稳定的、守恒的,能精确模拟非线性波浪的产生和传播,为今后研究非线性波浪对船舶等非规则物体的作用提供了参考.     

北戴河海滩养护方案实验研究

对北戴河海滩人工养滩工程的可行性进行研究,通过物理模型实验对所设计的4个岸滩防护方案进行对比研究,给出了各方案稳定的岸滩剖面形态、侵蚀岸线和平衡恢复岸线.通过对这些实验结果的分析,论述了A、B、D方案在各种波况下海滩稳定性和恢复能力,探讨不同方案的护滩效果,并最终确定D方案为最优方案.     

回转体二阶绕射压力和绕射力

本文在离开物体不远处的外场,给出了Stokes波中三维物体的二阶绕射势的解析表达式,其关于极角θ的傅里叶分量满足Sommerfeld辐射条件。在内场,给出了用简单Green函数方法求解回转体二阶绕射势的计算方法。作为例子,本文计算了Stokes波中一定吃水圆柱体的二阶压力分布和二阶力,计算结果和有关实验结果进行了比较,二者的符合程度是令人满意的。     

水流作用下地形不稳定性计算模型

河流中水流和水底泥沙之间的相互作用会产生各种复杂的地形形态,交替型沙坝是其中的一种地貌特征,研究表明这一地貌的形成机理是水底地形的不稳定性.给出了这一不稳定性所导致的交替型沙坝的数值模拟方法和相应结果.水流方程采用了交替方向隐式算法求解,水底变形方程采用了比传统方法更加稳定的欧拉加权基本无振荡迎风格式求解,从而建立了水...     

沿岸流循环系统生流实验装置的研究

文中结合大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室的沿岸流模拟实验装置和美国陆军工程研究开发中心的沿岸流实验装置,对水体循环系统应注意问题进行分析,重新设计、制作水流分布调节性更强的生流装置。对生流装置进行反复调试,得到所需流量分布形式。从测试的结果可以看出：由生流装置组成的系统能够在水泵的驱动下完成水体循环,每个装置都具有相同的可调节性,这样可以形成适合多种实验波况的水体分布,从而解决沿岸流室内实验沿岸均匀性较差的问题。     

二阶绕射势外场解的新方法的研究

Stokes波中,为得到完整的二阶波浪力和波浪压力,直立圆柱的二阶绕射势的求解是关键。数值方法可以采用设置控制面,内场用简单Green函数方法,外场用解析表达式,本文重点寻求外场解析式的一种新的简便方法,从而可以得到一种求解二阶波浪力和波浪压力的简单方法。     

波群作用下的泥沙悬移实验研究

对波群作用下沙质海岸上破波带内的泥沙悬移进行了实验研究。文中描述了坡度为1:10的沙质海岸模型上的流体速度、泥沙浓度和波面升高的同步测量。通过实验数据分析不同调制系数的波群对泥沙悬移的影响,以及波群作用下泥沙悬移处湍动能和泥沙悬移之间的联系。实验结果表明在波群传播过程中湍动能伴随波高增大而增大,当波群中最大波高经过测量点后湍动能开始减小。泥沙浓度随着湍动能的增加而增加,间歇性高湍动能现象与泥沙悬移无关。