双桩桩列上的不规则波浪力

实验研究了不规则波浪对小直径桩柱的作用力。通过测定作用于桩上的总正向 力，在时域分析 ＣＤ，ＣＭ与ＫＣ数的关系。对于双桩并列和田串列的情况．采 用群桩系数考虑桩间的干扰影响，得出了群桩系数随ＫＣ数和相对桩距ｌ／Ｄ的变化 规律，并探讨了它与雷诺数的关系。     

波浪加载下海底土质特性变化的研究

通过不同的制样方法，在水槽中模拟了多种海底在波浪作用下的变化行为。试验发现，加压排水固结的砂质粉土海底在波浪作用下较稳定；加压不产生排水而固结的砂质粉土海底易受波浪的冲刷；自然条件和轻微振动的砂质粉土海底最易受到波浪的扰动破坏，形成塌陷凹坑。粘粒含量较高的粉质粘土对波浪的反映不敏感；下卧软土层土体在上覆压力下的变形量与含水量关系密切，含水量越高，变形越大。试验结果证明，波浪会引起沉积物性质发生改变，也是引起海底形态变化的主要原因。     

基于PIV的波浪流动结构演变试验研究

海浪凭借其高速度高能量的特性往往会威胁到近岸地区人们的生命财产安全,通过探究波浪在附着不同结构物的斜坡上爬升传播过程中精细流场的演化过程,有利于探究近岸海浪流动结构演变及成灾机理.利用粒子图像测速技术(PIV)对波浪爬升不同斜坡时的流场信息进行测量,探究了不同形式的结构物对波浪爬坡过程的影响.试验结果表明:波浪经过结构物时,波形会发生变化,速度场紊乱,波浪的爬坡速度减缓;另一方面,随着波浪的爬升,结构物后方会产生若干涡旋结构,涡旋会逐渐扩散.结构物的阻拦会导致波浪能量降低,不同结构物的阻拦效果存在明显差异,结果可为近岸防浪结构物的设计提供参考.     

破波区内波高衰减及其特性

本文从流体力学的基本方程出发,利用破波现象和明渠水跃现象的相似性,推求了破波的能量损失和波高在破波区的衰减规律;应用椭圆余弦波理论的数值计算方法,探讨了破波区内击岸波的各种特性,包括波能、相对波峰高度、辐射应力、波浪破碎前后的增水和减水及它们在整个破波区内的分布规律.按文中方法求得的计算值与实验结果相符.     

波浪对浅海近岸污染物输移扩散规律的影响

通过对浅海缓坡近岸区大面积波浪场的演化、破碎, 近岸流的生成和波浪对潮流场结构影响的研究, 提出了波浪应作为这类海岸附近污染物输移扩散的重要动力因素. 数值实验证明, 在波浪以一定角度斜向入射时, 近岸排放的污染物在波浪破碎区内将沿岸输移, 排污口在波浪破碎区内这种趋势非常明显. 因而在改善近岸环境的研究和污水海洋处置工程的设计中, 波浪是不能忽略的动力因素, 应加以充分考虑.     

波浪荷载引起不同埋深管线周围海床响应和液化分析

为了研究波浪荷载引起海底管线周围海床的液化问题,以Biot方程的部分动力响应模型,即u-p模型为基础建立二维埋管海床数值模型,研究海底管线及其周围海床在波浪荷载作用下的动态响应问题,波浪荷载通过孔压边界施加到海床表面.在验证模型的基础上,研究埋管海床在波浪荷载作用下的响应与液化,分析不同管线埋深下海床土的孔压、竖向有效...     

非线性海浪载荷谱的研究

应用Hemite多项式.对非线性海浪阻力进行了分析.研究表明.非线性阻力线性化后.计算值比实际值小.其均方误差约为10％.这对于海洋结构物的设计和使用来说.将是不安全的.为了改进非线性海浪阻力的计算方法.本文首次提出了非线性阻力谱传递函数的概念.并通过数值计算.给出了该函数的经验公式.为非线性海浪阻力的计算提供了简便可行而又比较精确的计算方法.     

二阶谱虚部与波面水平不对称关系的理论导出

Masuda等人最先研究了二阶谱虚部并赋予其物理含义,他们通过引入Rayleigh阻力和Mile’s机制,从理论上导出了复二阶谱的解析形式,并采用简单模型,建立了二阶谱虚部与波形水平不对称间的定性关系.最近,本文作者利用大量实验资料,证实了Masuda等人提出的定性关系.但是,如何从理论上建立它们之间的定量关系,一直是人们企图解决的难题.本文通过引入波面斜谱二阶谱的定义与概念,首次从理论上严格导出二阶谱虚部与波形水平不对称间的定量关系.     

基于二阶规则波模拟的数值波浪水槽优化

基于CFD开源软件包OpenFOAM,建立了基于Navier-Stokes方程的二维数值波浪水槽模型。模型采用体积函数(VOF)法捕捉自由水面,采用 k-ω SST紊流模型封闭控制方程。针对不同波陡( i =0.01~0.06)的Stokes二阶波,分别采用速度边界法或推板造波法进行造波,采用阻尼消波法、辐射边界法或松弛区域法进行消波;通过对不同造波和消波方法组合方式计算结果的比较,分析了数值波浪水槽在不同波陡工况下的消波效果和造波效果。模拟结果表明:对于小波陡( i =0.01~0.03)工况,采用速度边界造波和松弛区域法消波的组合方式具有较高的模拟精度;对于大波陡( i =0.04~0.06)工况,采用推板造波法造波和基于平方形式阻尼函数的阻尼消波法消波的组合方式具有较高的模拟精度。     

群波在斜坡上的爬落变化研究

通过理论推导，将群波分解为线性项和非线性项，讨论群波非线性项在不同水深条件下的影响情况，试验中取各组成波波高相等，频率间隔０．０２Ｈｚ，通过模型试验研究群波在斜坡上的爬落变化，并与相应于群波有效波高的规则波的试验成果和经验公式进行对比分析，发现群波和规则波在斜坡上的爬高和爬落幅度的规律大致相同，而落深存在一定差异，即当Ｉｒｉｂｒｒｅｎ数较小时，规则波没有回落现象，运用谱分析方法研究群波在斜坡上的爬