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畸形波数值模拟及其对结构物的作用

摘要第3-5页
ABSTRACT第5-7页
第一章 绪论第11-34页
    1.1 课题的研究背景和意义第11-14页
    1.2 畸形波模拟模型研究现状第14-22页
        1.2.1 概率模型第14-15页
        1.2.2 波列叠加模型第15-16页
        1.2.3 时空聚焦模型第16-18页
        1.2.4 边带不稳定性模型第18-20页
        1.2.5 非线性Schr?dinger方程呼吸子解第20-21页
        1.2.6 小结第21-22页
    1.3 数值波浪水槽研究现状第22-25页
        1.3.1 数值造波第22-24页
        1.3.2 数值消波第24-25页
    1.4 畸形波与海洋结构物相互作用研究现状第25-31页
        1.4.1 畸形波作用下浮体的整体运动响应第26-27页
        1.4.2 畸形波对海洋结构物的局部作用第27-30页
        1.4.3 小结第30-31页
    1.5 本文的主要研究内容和各章关系第31-34页
第二章 数值造波与消波方法第34-62页
    2.1 引言第34-35页
    2.2 控制方程及其离散第35-40页
        2.2.1 控制方程第35-36页
        2.2.2 边界条件第36-37页
        2.2.3 N-S方程数值求解第37-40页
        2.2.4 体积输运方程数值求解第40页
    2.3 数值造波第40-41页
    2.4 守恒消波法第41-47页
        2.4.1 传统海绵层松弛法第43-44页
        2.4.2 水槽末端的守恒消波第44-46页
        2.4.3 水槽前端的守恒消波第46-47页
    2.5 造波与消波方法的数值验证第47-61页
        2.5.1 数值造波的实例验证第48-53页
        2.5.2 守恒消波的数值验证第53-61页
    2.6 本章小结第61-62页
第三章 基于SIMPLE算法的隐式全耦合算法SBMIM第62-83页
    3.1 引言第62-64页
    3.2 控制方程第64-65页
        3.2.1 流体控制方程与边界条件第64页
        3.2.2 结构控制方程与边界条件第64-65页
        3.2.3 耦合面连续性条件第65页
        3.2.4 初始条件第65页
    3.3 控制方程离散求解第65-67页
    3.4 SBMIM算法第67-74页
        3.4.1 附加阻尼效应第67页
        3.4.2 动边界的处理第67-69页
        3.4.3 C_(added)和F_(interface)~s的确定第69-72页
        3.4.4 SBMIM算法流程第72-74页
    3.5 算例验证第74-81页
        3.5.1 弹性平板入水砰击第74-77页
        3.5.2 液舱内制荡舱壁的自由振荡第77-81页
    3.6 本章小结第81-83页
第四章 模拟基于聚焦模型的畸形波第83-100页
    4.1 引言第83-84页
    4.2 模拟基于Gauss包络的畸形波第84-91页
        4.2.1 初始扰动反演原理第84-86页
        4.2.2 基于Gauss包络形态的畸形波第86-88页
        4.2.3 数值模拟结果第88-91页
    4.3 模拟基于波列叠加的畸形波第91-99页
        4.3.1 传统波列叠加模型第91页
        4.3.2 基于概率的波列叠加模型第91-95页
        4.3.3 数值模拟结果第95-99页
    4.4 本章小结第99-100页
第五章 模拟基于NLS方程呼吸子解的畸形波第100-128页
    5.1 引言第100-101页
    5.2 立方NLS方程第101-105页
        5.2.1 势流理论控制方程及其Taylor级数第101-102页
        5.2.2 多重尺度展开第102-103页
        5.2.3 立方NLS方程第103-105页
    5.3 基于呼吸子解的畸形波一阶Stokes成分波第105-117页
        5.3.1 Peregrine呼吸子解第105-107页
        5.3.2 数值模拟第107-116页
        5.3.3 生存期与传播距离第116-117页
    5.4 基于呼吸子解的畸形波高阶Stokes成分波第117-126页
        5.4.1 无限水深畸形波的高阶Stokes成分波第118页
        5.4.2 有限水深畸形波的高阶Stokes成分波第118-122页
        5.4.3 数值验证第122-125页
        5.4.4 生存期与传播距离第125-126页
    5.5 本章小结第126-128页
第六章 畸形波对垂直圆柱体的作用第128-147页
    6.1 引言第128页
    6.2 Gauss包络畸形波与垂直圆柱体的相互作用第128-133页
        6.2.1 控制方程第128-129页
        6.2.2 控制方程求解第129-132页
        6.2.3 圆柱所受波浪载荷第132-133页
    6.3 验证与讨论第133-145页
        6.3.1 算例验证第133-139页
        6.3.2 不同参数对载荷的影响第139-140页
        6.3.3 与Morison公式的比较第140-142页
        6.3.4 远场近似解第142-145页
    6.4 本章小结第145-147页
第七章 畸形波对水平板与垂直板的作用第147-182页
    7.1 引言第147-148页
    7.2 畸形波水平板上浪的数值模拟第148-156页
        7.2.1 问题描述第148-149页
        7.2.2 畸形波生成第149页
        7.2.3 刚性水平板上浪第149-151页
        7.2.4 弹性水平板上浪第151-156页
    7.3 畸形波水平板上浪的联合波浪-溃坝模型第156-174页
        7.3.1 Saint Venant方程组与Ritter解第157-158页
        7.3.2 改进的溃坝(MDB)模型第158-160页
        7.3.3 联合波浪-溃坝(CWDB)模型第160-163页
        7.3.4 算例和验证第163-174页
    7.4 畸形波垂直板砰击的数值模拟第174-180页
        7.4.1 问题描述第174-175页
        7.4.2 畸形波生成第175-176页
        7.4.3 上浪砰击现象第176-177页
        7.4.4 流固耦合动力响应第177-180页
    7.5 本章小结第180-182页
第八章 总结与展望第182-188页
    8.1 全文总结第182-185页
    8.2 论文主要创新点第185-186页
    8.3 研究展望第186-188页
附录A 流体-制荡舱壁耦合振动系统求解第188-193页
附录B 圆柱绕流问题中波浪载荷RAO的计算公式第193-195页
参考文献第195-208页
致谢第208-209页
攻读博士学位期间发表的学术论文第209-210页
攻读博士学位期间参加的科研项目第210-212页

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