图书介绍
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- 赵西增，高洋洋 著
- 出版社： 上海：上海交通大学出版社
- ISBN：9787313181732
- 出版时间：2017
- 标注页数：235页
- 文件大小：24MB
- 文件页数：247页
- 主题词：波浪－数值模拟
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图书目录
第1章 绪论1
1.1 概述1
1.2 国内外研究现状3
1.2.1 畸形波的定义3
1.2.2 畸形波事件和观测4
1.2.3 畸形波成因的探讨8
1.2.4 畸形波的产生方法11
1.2.5 数值模拟方法13
1.2.6 畸形波对海洋结构物的作用14
1.2.7 小波分析的应用17
1.3 本书内容和结构18
第2章 随机波列中畸形波的实验研究20
2.1 造波设备和理论20
2.1.1 造波水槽20
2.1.2 浪高仪布置21
2.1.3 波浪的产生22
2.1.4 实验参数及工况23
2.2 试验数据分析方法24
2.2.1 统计分析24
2.2.2 谱分析25
2.3 波浪破碎对随机波列中出现畸形波的影响27
2.3.1 实验目的27
2.3.2 实验结果分析28
小结34
2.4 谱峰升高因子对随机波列中出现畸形波的影响35
2.4.1 实验目的35
2.4.2 实验数据分析35
小结53
2.5 谱峰周期对随机波列中出现畸形波的影响54
2.5.1 实验目的54
2.5.2 实验数据分析54
小结60
2.6 小波理论应用于随机波浪频域特性分析60
2.6.1 小波理论分析随机波列中能量的分布60
2.6.2 小波理论分析畸形波的成因65
小结75
2.7 本章总结75
第3章 高阶谱方法76
3.1 控制方程及边界条件76
3.2 高阶谱数值方法77
3.2.1 边界求解77
3.2.2 计算步骤80
3.2.3 时间积分格式80
3.2.4 误差消除81
3.3 模型验证82
3.3.1 深水五阶Stokes波82
3.3.2 波浪第一类调制不稳定84
3.4 模拟畸形波的波浪模型86
3.4.1 实验尺度波浪聚焦86
3.4.2 考虑波浪的方向分布89
3.4.3 开敞海域畸形波的模拟92
3.5 本章总结93
第4章 基于谱方法的数值波浪水槽95
4.1 引言95
4.2 模型建立95
4.2.1 控制方程和边界条件95
4.2.2 问题的解99
4.2.3 计算步骤99
4.2.4 吸收边界设置100
4.2.5 造波边界设置100
4.3 模型验证101
4.3.1 不同输入条件的比较101
4.3.2 线性输入得到Stokes波102
4.3.3 波浪聚焦与实验结果的比较103
4.3 本章总结107
第5章 波浪的非线性运动108
5.1 波浪的产生108
5.1.1 短波初始运动特性109
5.1.2 长波初始运动特性110
5.2 数值波浪水槽的初始化111
5.2.1 短波问题112
5.2.2 长波问题117
5.3 波浪的传播和变形119
5.3.1 数值条件120
5.3.2 数值结果与线性解的比较121
5.3.3 数值结果与二阶Stokes波解析解的比较125
5.3.4 数值结果与试验结果的比较127
5.4 本章总结130
第6章 畸形波的有效模拟模型132
6.1 问题的提出132
6.2 组合聚焦理论模型133
6.2.1 极限波十随机波组合模型Ⅰ133
6.2.2 数值条件和计算结果134
6.2.3 极限波十规则波组合模型Ⅱ138
6.2.4 数值条件和模拟结果138
6.3 调制聚焦理论模型140
6.3.1 相位角分布范围调制聚焦模型Ⅲ140
6.3.2 数值条件和模拟结果141
6.3.3 部分组成波聚焦模型Ⅳ144
6.3.4 模拟条件和数值结果144
6.4 本章总结148
第7章 基于CIP方法的黏性流数值模型149
7.1 问题的提出149
7.2 控制方程150
7.3 计算网格151
7.4 边界条件152
7.4.1 交错网格的边界条件给定152
7.4.2 固壁边界153
7.4.3 造波边界154
7.4.4 消波边界155
7.4.5 内部固体边界156
7.5 计算流程158
7.6 流场求解器159
7.7 对流项求解160
7.7.1 对流方程的平移特征160
7.7.2 传统差分格式的半拉格朗日反演160
7.7.3 高精度对流项求解方法——CIP方法163
7.7.4 数值结果验证165
7.8 非对流项求解168
7.8.1 求解过程168
7.8.2 压力Possion方程迭代求解169
7.9 本章总结170
第8章 畸形波对不同工程结构的作用171
8.1 界面捕捉方法介绍171
8.1.1 THINC方法172
8.1.2 WLIC方法176
8.1.3 刚体旋转问题177
8.2 强非线性界面流动问题179
8.2.1 液滴冲击液膜问题179
8.2.2 平底干床溃坝180
8.2.3 下游带障碍物的溃坝184
8.2.4 柱体冲击液面问题191
8.3 畸形波对海岸工程结构物的作用194
8.3.1 模型试验194
8.3.2 潜堤上畸形波的演变195
8.4 畸形波对浮式结构的作用200
8.4.1 模型试验200
8.4.2 波面信息203
8.4.3 浮体双自由度运动207
8.4.4 浮体三自由度运动213
8.5 本章总结218
参考文献219