非线性波浪对结构物的冲击作用

以紊流运动方程－－雷诺时均方程为控制方程,基于流体体积法（ＶＯＦ）对浪溅区结构物所受的波浪冲击作用进行了数模研究,入射波为椭和弦波,２三阶迎风左分格式来离散控制方程的对流项,加入了ｋ－ε紊流模型及在近壁区应用壁函数,通过对不同波浪参数,结构物尺度、结构物与静水面的距离等情形的数值计算成果的比较分析,得到了非线性波浪对结构物底面的冲击压力分布特征,讨论了结构物离开水面的距离Ｓ等参数的波浪冲击压力的影     

浅海结构物波浪力计算及实验研究

应用椭圆余弦波理论、以曲波理论及孤立理论对作用于浅海海洋结构物的波浪力进行计算,并在造波水槽中进行了波浪力及波压力实验研究。运用实验结果对传统的计算方法进行了修正,静水面以上波压力的修正公式,表明,应用椭圆余弦波理论和双曲线理论压力并对其进行修正,再将积分上限取为瞬时波面,积分后得出的波浪力与实验结果很接近。     

介质流速对海洋金属结构物阴极保护电位的影响

将流场分析和电位场分析结合起来，分析绕流速度对海洋金属结构物表面阴极保护电位的影响，从而为给出更合理的阴极保护电位的计算方法提供依据，利用边界元法研制了流场分析和电位场分析通过程序－－ＰＣＢＥ，可计算有限域，无限域或半无限域问题，对圆柱绕流问题进行了计算，不同方案计算结果表明，表面介质流速对阴极保护电位的影响是明显的。     

水下结构物点蚀缺陷的识别与定量分析

运行多年的水下结构物会存在不同程度的点蚀缺陷，必须对其进行检测和安全评估。基于图像处理、模式识别以及计算机视觉技术提出了一种水下结构物点蚀缺陷识别与定量分析方法。用采集设备获得点蚀缺陷图像，对其进行特殊的图像处理后，提取其特征并进行识别，通过摄像机系统标定确定缺陷的真实尺寸。分析了水下结构物点蚀缺陷的特征提取和识别的理论依据。用二次标定法对摄像机进行了系统标定，并结合实例给出了标定当量及点蚀特征的实际值。点蚀缺陷识别和定量分析结果为水下结构物应力计算和安全可靠性评估提供了必要的基础数据。     

基于神经网络的二阶波-流和结构物相互作用

基于时域二阶势流理论,对位于均匀流中的水平半圆柱体在水面上的二阶波绕射问题进行了计算,得到了自由表面波时间历程、圆柱所受到的水动力时间历程及相应的一、二阶波和水动力幅值,并以此作为神经网络的训练样本,采用LM-BP神经网络来预测任意参数(波浪频率或波数、流速或傅汝德数)组合下波浪和水动力幅值或峰值及其时间历程,可以快速地获得精度较高的计算结果．研究结果表明：对于样本数较小的一阶、二阶波浪和水动力幅值预测,可以采用单个隐含层及较少的神经元数或节点数即可获得较高精度的预测结果;而对于样本数很大的波浪和水动力时间历程预测,需要至少2个隐含层及较多的节点数才能获得较满意的结果．     

波与流的相互作用及其绕射计算

波-流相互作用及其绕射计算对预报海工结构的流体荷载有着重要的意义,这可以归结为求解考虑流效应的 Helmholtz方程。但对波-流经浅滩、防波堤绕射这类问题可以不必直接求解较复杂的椭圆型方程,而用抛物型近似的方法使之化为抛物型方程。抛物型近似是根据波在向前散射时绕射因子在波传布方向的变化率小于在使波线方向的变化率的特性,结合波射线理论将有流效应Helmholtz的方程简化为抛物型方程,然后用有限差分法在波射线方向的每一步上扫描就很容易求解了。这种方法大大减少了计算量,程序简单,在微型计算机上就可以求解。 一、控 制 方 程 …     

Cokelet理论在波流计算中的应用

应用Ｃｏｋｅｌｅｔ方法，计算了波流共同作用下的极限波高和波浪的相对角频率． 计算表明：当水深不是太浅时．计算结果与Ｄａｌｒｙｍｐｌｅ计算的极限波高，以及线 性波理论计算的相对角频率是十分接近的；而当水深很浅时则有一定的出入。     

波浪及水流共同作用下的泥沙运动

本文首先简单讨论了波浪及水流共同作用下床面剪应力的表达形式;然后对波浪及水流共同作用下泥沙运动的各种理论和研究现状作了评述;指出了根据河流输沙理论用剪应力替换方法推导波浪、水流共同作用时输沙公式的困难:当水流作用占主导地位时,结果是合理的,但当波浪的作用与水流的作用相当或波浪作用为主时,其结果是不可靠的.文中同时简单介绍了理论与现场和实验室观测资料的验证情况,提出了有待进一步研究的课题.     

具有最近邻和次近邻相互作用的亚铁磁体中的自旋波

本文在无规相近似下，利用格林函数方法，研究了具有最近邻和次近邻相互作用的亚铁磁体中的自旋波。同时还计算了在有限温度下〈Ｓｚ〉随温度的变化趋势。结果表明ＮａＣｌ和ＣｓＣｌ结构亚铁磁体中的自旋波谱及Ｚ方向上的平均自旋与只考虑最近邻相互作用的亚铁磁体有很大的差别．其根源在于次近邻相互作用的引入造成了每个自旋的关联范围和强度的增加。     

两层粘性流体中运动球体尾流的数值模拟

采用求解Navier-Stokes方程的方法,研究了有限深两层粘性流体中定常运动球体激发波动的问题.基于体积分数方法,成功地数值模拟了球体运动在自由面和内界面上激发尾迹的特征,揭示了Froude数、密度比和潜深对自由面和内界面尾迹的波系分布和波形结构的影响.结果表明,采用计算流体力学手段预报运动潜体粘性分层流场是可行的.     

层状结构中的电声波Ⅰ沿界面传播的研究

本文给出了多层180°畴结构中铁电畴层表面波的理论分析,得出了色散方程和色散曲线.发现当层数N很大时,多模色散曲线形成一个色散带.文中分析了三种典型的色散曲线.     

赤道波动非线性相互作用解的研究

利用多重尺度摄动法。对低纬大气中Kelvin波和Rossby波的波包的演变进行了分析,得到两波的非线性相互作用方程为耦合的非线性复系数Landau方程组,并研究了该方程组的解的存在性．这不仅具有理论意义。而且具有重要的实用价值。     

不规则波致沿岸流不稳定运动时空变化研究

基于Morlet小波与沿岸流不稳定运动流速时间历程形态相似的原则,采用Morlet复小波作为基小波,得到沿岸流不稳定运动流速时间历程的小波功率谱,以此分析了1∶100和1∶40平直斜坡不规则波条件下观测到的沿岸流不稳定运动时空变化特性,并分析了坡度对沿岸流不稳定运动时空变化的影响.通过分析各个波况下距岸线不同位置处小波谱能量分布的变化,得到沿岸流不稳定运动随时间、空间的变化特性,同时通过分析在坡度不同其它波况相近的情况下小波谱中能量分布的不同,得到坡度对沿岸流不稳定运动的影响.结果表明沿岸流不稳定运动随着时间的变化不会和低频波以及其它模式的低频成分有能量交换;随着距岸线距离的增大,沿岸流不稳定运动获得能量的时间提前,在时均沿岸流最大值附近获得能量最早;从地形影响角度看,地形坡度增大使得沿岸流不稳定运动在垂直岸线和沿岸方向的作用增大.该研究结果可以应用于沿岸流不稳定运动对近岸泥沙、污染物输移影响等的经验参数的标定.     

波流作用下导管架码头结构浮运模拟数学模型及验证

提出了一种导管架浮运稳定性数学模型．模型中,将导管架看作刚体,主要考虑波流荷载及拖缆对导管架的作用;依据刚体运动学相关理论,建立了导管架运动方程;波浪水流荷载用莫里森公式计算,控制方程采用4阶龙格一库塔方法进行求解．模拟了导管架浮运过程中波浪作用下6个自由度的位移响应和拖缆力,与水槽试验得到的拖缆力实测结果进行了对比,二者符合较好．对不同波浪入射角度和水流流向条件下导管架拖航情况进行了数值模拟,发现逆向入射30。浪的拖缆力最大,大于正逆向浪的情况．分析了缆绳与拖航方向的平衡角随横纵向流速比的变化趋势,得出比值越大,拖缆与航向的平衡角越大的结论．     

水流和波浪作用下平面网片张力和形状计算的研究

网片是制作渔具的基本构件,探索水流和波浪作用下网片的张力和形状是渔具研究中的重要内容。根据网片在受到水流和波浪作用下的受力情况,由力学基本原理出发建立平面网片张力和形状的微分方程组。再由其通常的使用情况提出初边值后对方程进行数值解,从而探索在不同流速、波长以及网片结构中不同d/a、缩结系数和网片下端重量等因素下平面网片的张力和形状的关系。     

水流和波浪作用下渔具锚索张力和形状计算的研究

锚索是张网等定置渔具和鱼类养殖网箱中为了固定有关装置的重要部件,探索水流和波浪对锚索影响是研究定置渔具和设施的重要内容。本文从分析锚索在水流和波浪作用下的受力情况着手,列出水流作用在锚索上的水动力、锚索水中自重、以及波浪对锚索的作用力,再根据力学基本原理建立渔具锚索张力和形状的方程式。在确定初边值后求方程的数值解。用2种不同材料制作的锚索,聚乙烯索和钢丝索对比进行数值计算,从而探索锚索张力、形状与水流、波浪、自重之间的关系。