海岸河口多功能数学模型软件包TK-2D的开发研制

从工程应用角度出发,以解决实际工程问题为目的,针对海岸河口海区的特点,开发了方便有效的多功能数学模型软件包TK-2D。TK-2D由主模块和辅助模块组成。主模块包括五个子模块,即“五场”:波浪场数学模型软件、潮流场数学模型软件、盐度场数学模型软件、悬沙场数学模型软件和地形冲淤场数学模型软件;辅助模块包括前处理软件、后处理软件和动态显示制作软件。大量实际工程的应用证明了TK-2D的实用性和有效性。     

波浪对外壁开孔双圆筒结构的作用

以速度势的特征函数展开和透空壁内两壁间压力差和流体速度成正比的线性模型为基础,对于波浪和透空外壁同轴双筒柱之间的相互作用,可以得到一个线性半解析解.数值实验用以检验孔隙系数和透空部分大小,以及内外柱径之比对双筒柱上波浪力和波面高度影响.文中还列举出物理模型实验结果与数值实验结果的比较,可以看出二者吻合较好.通过调整备个系数,双筒柱可以减小波面高度及波浪荷载.     

船体非线性波浪载荷的水弹性分析

本文采用水弹性分析方法研究船舶在规则波及不规则波中迎浪航行时的结构动力响应（运动、剪力和弯矩等）。确定流体载荷时应用了扩展的切片理论，其中计及由于船体的非直舷、剖面吃水的瞬时变化和船体振荡的非简谐特性所导致的非线性，同时还考虑了波浪冲击、出水和上浪的影响。运动方程是在时域内步进求解。数值计算结果与规则波中的模型试验相比较，符合程度令人满意。     

信号幅值谱校正

提出信号的Chirp-Z变换加窗校正幅值谱的具体方法和实现步骤,通过仿真计算表明这种方法校正幅值谱具有高精度优点,并能将此法应用于处理时变信号.     

粤东后江湾近岸波浪场数值模拟

利用缓坡方程对粤东后江湾近岸波浪场进行了模拟。结果表明后江湾波浪主要在岸线附近发生变形。近岸岛礁对后江湾波浪传播有重要的影响。底摩擦耗能作用因波浪入射方向而异,ESE、E向入射波因底摩擦耗能少,近岸易产成大浪。     

舰船结构在波浪中的动力响应研究

传统船舶动力学理论是基于刚体假设之上的，本文表明如何用水弹性力学方法计算这种波浪响应。这种广义理论将结构理论，流体动力学理论，海洋学和统计理论综合于一体，它既可用于船舶，也可用于一般海洋工程结构物。某驱逐舰典型对称响应的计算结果表明，在低阶模态对称运动下，切片理论可以很好地满足实际强度分析的需要。     

《三维破碎波波浪数学模型研究与应用》达到国际先进水平

2006年12月26日交通部科教司在天津主持召开了交通部应用基础项目《三维破碎波波浪数学模型研究与应用》成果鉴定会。鉴定专家委员会的鉴定意见认为：由交通部天津水运工程科学研究所完成的该项研究成果具有创新性，总体上达到国际先进水平。该项目主要研究成果和创新点为：（1）提出了三维破碎波浪与任意形状建筑物相互作用的基本理论，采用交错网格技术、两步映射法、部分单元法和曲面组合法等数值计算技术和方法，成功地建立了三维破碎波浪数学模型。（2）提出了二相流概念在波浪模拟中Heaviside函数的新形式。采用该方法计算的压力分布场满足理论分布，保证了在波浪运动模拟中能得到精确的压力值，避免数值震荡、确保计算结果的精确可靠，具有创新意义。（3）模型建立了在二相流概念下的小振幅波、斯托克斯波、椭圆余弦波、孤立波和线性不规则波的造波方法；并采用相应波浪理论进行了验证。采用水体在方箱中震荡和波浪与大直径圆筒作用的理论解及波浪越潜堤的试验结果分别对模型进行了验证，结果表明模型有很好的质量和能量守恒性；模拟的波浪与理论解相当吻合，该模型能够很好地反映波浪的反射、绕射和非线性变形等特性。（4）采用卷破波和崩破波与直立圆筒作用的两组物理模型试验对该模型破碎波情况进行验证，分析了破碎波与直立圆筒作用的压力分布和流场分布，数值模拟和物理模型的波高分布和压力分布基本一致。进一步证明了模型的科学性和合理性，并为工程应用奠定了可靠的基础。     

黄骅港采用天气图及风况资料进行波浪推算的比较

采用天气图和气象站实测两种风资料推算黄骅港风浪并进行对比。结果表明,这两种方法都可 行,且结果相近。从工程实用角度考虑,采用气象站风况资料推算风浪的方法比较经济。