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波浪与近岸结构物相互作用的CIP数值模拟及实验研究

致谢第4-5页
摘要第5-6页
Abstract第6-7页
1 绪论第11-20页
    1.1 研究背景及意义第11-12页
    1.2 国内外研究现状第12-15页
        1.2.1 潜堤问题实验研究现状第12-13页
        1.2.2 潜堤问题数值模拟研究现状第13-14页
        1.2.3 波浪作用于直立或倾斜堤问题实验研究现状第14-15页
        1.2.4 波浪作用于直立或倾斜堤问题数值模拟研究现状第15页
    1.3 数学模型的发展第15-18页
        1.3.1 CIP方法的发展及应用第16-17页
        1.3.2 VOF-IB数值方法的发展及应用第17-18页
    1.4 本文研究内容第18-20页
2 实验介绍第20-31页
    2.1 实验条件第20-23页
        2.1.1 造波设备第20-21页
        2.1.2 造波理论第21页
        2.1.3 数据采集装置第21-23页
    2.2 实验布置第23-25页
        2.2.1 波浪在潜堤上演化破碎实验第23-24页
        2.2.2 波浪与近岸承台上竖直结构物相互作用第24-25页
        2.2.3 波浪与近岸承台上倾斜结构物相互作用第25页
    2.3 实验参数及工况第25-26页
    2.4 实验数据采集与准确性验证第26-30页
        2.4.1 实验数据采集第26页
        2.4.2 实验准确性验证第26-30页
    2.5 本章小结第30-31页
3 基于CIP方法的IBM-VOF数值模型介绍第31-51页
    3.1 控制方程第31-32页
    3.2 CIP方法简介第32-38页
        3.2.1 一维CIP方法第32-34页
        3.2.2 多维CIP方法第34-38页
    3.3 分步求解第38-39页
    3.4 笛卡尔交错计算网格第39-41页
    3.5 压力Possion方程的迭代求解第41-42页
    3.6 自由表面追踪第42-47页
    3.7 边界条件第47-50页
        3.7.1 造波边界第47-48页
        3.7.2 消波边界第48-49页
        3.7.3 固壁边界第49页
        3.7.4 结构物边界第49-50页
    3.8 本章小结第50-51页
4 数学模型的验证第51-73页
    4.1 自由面捕捉方式的刚体旋转验证第51-53页
    4.2 二维溃坝水流与三角形障碍物的相互作用第53-68页
        4.2.1 计算域的选取第53页
        4.2.2 网格划分和初始条件设置第53-54页
        4.2.3 结构物边界处理方法的影响第54-55页
        4.2.4 溃坝波演化过程第55-57页
        4.2.5 不同时刻波面比较第57-60页
        4.2.6 不同水深测点液位变化比较第60-62页
        4.2.7 三角形障碍物前后坡度对反向涌浪的影响第62-68页
    4.3 三维溃坝水流与结构物的相互作用第68-72页
        4.3.1 计算域的选取及网格划分第68-69页
        4.3.2 溃坝波演进第69-70页
        4.3.3 结构物受力第70-71页
        4.3.4 点流速第71-72页
    4.4 本章小结第72-73页
5 潜堤周围水动力特性研究第73-99页
    5.1 实验布置及数模初始条件第73-74页
    5.2 水深0.6 m(无破碎)条件下潜堤周围水动力特性第74-89页
        5.2.0 波面形态的变化第74-82页
        5.2.1 速度场第82-87页
        5.2.2 压力场第87-89页
    5.3 水深0.5 m(破碎)条件下潜堤周围水动力特性第89-98页
        5.3.1 波面形态的变化第89-92页
        5.3.2 潜堤上波浪破碎过程第92-94页
        5.3.3 压力场第94-98页
    5.4 本章小结第98-99页
6 波浪与近岸承台上垂直结构物相互作用研究第99-121页
    6.1 实验布置及数模初始条件第99-100页
        6.1.1 实验布置第99-100页
        6.1.2 数模初始条件设置第100页
    6.2 波浪与结构物相互作用过程第100-104页
    6.3 垂直结构物周围浪高信息第104-114页
    6.4 垂直结构物周围流速信息第114-119页
    6.5 本章小结第119-121页
7 波浪与近岸承台上倾斜结构物相互作用研究第121-139页
    7.1 实验布置及数模初始条件第121-122页
        7.1.1 实验布置第121页
        7.1.2 数值模拟初始条件第121-122页
    7.2 倾斜结构物周围浪高信息第122-132页
    7.3 倾斜结构物周围流速信息第132-135页
    7.4 承台上结构物坡度变化对周围波浪场影响第135-137页
    7.5 本章小结第137-139页
8 结论与展望第139-142页
    8.1 本文工作的总结第139-141页
    8.2 进一步的工作展望第141-142页
参考文献第142-150页
个人简历第150-151页
攻读硕士期间完成的学术论文及科研情况说明第151-154页

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