KdV与BBM方程孤立波完全相互作用近似解析研究

本文使用了质量、动量和能量守恒量,对KdV方程和BBM方程两孤立波完全相互作用特性进行近似解析和数值研究,应用守恒量等式计算合并波形,无需求解相关的非线性偏微分方程.综合比较了 KdV方程和BBM方程的数值计算结果以及近似合并波形解析结果,使用守恒量近似分析方法研究两孤立波相互作用,可以用较小的计算量获得各种有用的计算...     

水面下的波浪——海洋内波

  目的  旨在探究内孤立波作用下航行体水动力特性的变化规律及机理。  方法  基于强分层假设下的内孤立波mKdV理论,采用有限体积法离散不可压缩纳维−斯托克斯方程,结合速度入口造波和重叠网格方法,建立分层流中的波−体耦合数值计算模型。模拟不同内波环境下内孤立波与固定、悬浮航行体耦合作用过程,通过数值求解得到航行体的水动力载荷变化规律。  结果  结果表明：水下航行体所受作用力和力矩幅值随波幅的增加而增大;固定航行体接近于两层流体分界面时受到的影响更大,而悬浮航行体接近于内孤立波波谷纵深时,受到的影响更显著;初始俯仰角的增大会导致航行体水平力幅值剧烈增大;具有初始航速的航行体受到内孤立波主波和尾波共同作用后会发生“掉深”现象。  结论  研究结果对于水下航行体的安全操纵具有一定参考价值。     

任意拉格朗日欧拉有限元法中的自由面网格追踪分析

本文对任意拉格朗日欧拉有限元法中的自由面网格追踪问题进行了分析.在任意拉格朗日欧拉坐标系下,用非定常不可压的Navier-Stokes方程来描述粘性带自由面流体的运动,在时间的数值积分中采用了速度修正分步法.文中提出了四种不同的自由面网格追踪方法,并对用各种方法得到的数值结果进行比较,得到了较优的追踪方法.为了验证方法的有效性,对孤立波传播进行了详细的分析.     

潜艇内波尾迹物理场在海面映波量值的确定

采用Tuck的方法,具体计算了国外有代表性的潜艇在海洋中内波尾迹物理场垂直上传到海面上的映波的量值,并对映波波幅随艇半径、艇长度、艇速和艇后距的关系作了分析.     

具有ARC功能的摇板式造波机的应用研究

船舶试验科学的发展促进了水池试验水平的提高,采用具有ARC(主动式消波)技术的造波系统会有效地吸收各种反射波,明显提高水池的波浪模拟质量.本文针对摇板式造波机,对主动反射吸收造波原理进行推导,提出了适用于规则波和不规则波的摇板式造波机的主动消波方法,并在水槽中设计出一套用于ARC造波的计算机控制单元板造波装置,最后通过试验结果对这种方法进行了主动消波的验证.     

孤立波与直立透空防波堤相互作用的解析研究

在一定条件下浅水波可能以孤立波形态与近岸防波堤发生相互作用。针对这一现象,应用特征函数展开法,推导了斜入射孤立波作用下有限厚度直立透空防波堤的反射与透射波浪场的解析积分解,并据此计算了作用于防波堤的孤立波波浪力以及孤立波反射与透射波面,相关结果具有一定的理论与实用价值。计算结果表明:孤立波入射角、海况条件、防波堤表面透空系数以及孤立波特征参数等因素变化对波浪作用均有一定影响。与相同浅水条件下的Airy微幅波理论结果相比,孤立波理论对波浪载荷与最大波面的预测值明显更大,反映了浅水波的非线性效应,同时说明在一定的浅水条件下采用孤立波模型将更为合理可靠。     

侧拖水下回转椭球体波破碎试验研究

本文采用侧拖水下回转椭球体，进行近的波破碎试验，测得七个速度下五个不同侧向位置的波型，并获得模型轴线潜深Ｈ＝０．５６ｍ时，在速度为２．１ｍ／ｓ下出现波破碎。     

卵石波运移对航运影响试验研究

利用川江风和尚至长寿港典型河段动床模型.进行卵石波的形成、几何尺度及运动速度试验研究.建立卵石波要素与水力泥沙因子关系式;选择典型水沙条件水文年进行概化试验,描述卵石波的运移对浅滩航道突发性碍航的影响,分析造成浅滩突发性碍航的影响因素.并提出了浅滩突发性碍航预报及相应的整治措施.     

有限元静力求解的并行波阵算法

在波阵法的基础上提出一种有限元静力求解的并行算法。该法并行效率高，并能节省大量贮存空间。文章还对算法原理和波阵迭加与消元顺序作了介绍。