导读:本文包含了波浪数学模型论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:波浪,缓坡,方程,数学模型,大亚湾,数值,极值。
波浪数学模型论文文献综述
张腾,任俊生,张秀凤[1]（2019）在《基于叁维时域Green函数法的船舶在规则波浪中的运动数学模型》一文中研究指出在小时间区域采用级数展开法,在大时间区域采用渐进展开法,在大、小时间过渡区域采用精细积分法,对叁维时域Green函数进行数值计算;采用线性迭加原理求解船舶辐射与绕射问题,构造出船舶在规则波浪中的运动数学模型,并采用数值方法计算WigleyⅠ型船舶和S60型船舶以Froude数为0.2迎波浪航行时的水动力系数、波浪激励力与运动时间历程。计算结果表明:由于不规则频率的影响,当量纲一频率为1.7时,WigleyⅠ型船舶的垂荡附加质量计算结果比试验结果小44%,当量纲一频率为2.5时,S60型船舶的纵摇阻尼系数计算结果比试验结果小43%;随着入射波频率的增加,WigleyⅠ型船舶和S60型船舶的水动力系数和波浪激励力的大部分计算结果与试验结果的相对误差小于30%,且二者的变化趋势一致;对于WigleyⅠ型船舶,当波长与船长比为1.25时,采用叁维时域方法计算的垂荡幅值响应因子和纵摇幅值响应因子分别比试验值小11.3%和4.8%,采用叁维频域方法计算的垂荡幅值响应因子比试验值大48.4%,纵摇幅值响应因子比试验值小48.4%,当波长与船长比为1.50时,采用叁维时域方法计算的垂荡幅值响应因子和纵摇幅值响应因子分别比试验值小3.0%和11.3%,采用叁维频域方法计算的垂荡幅值响应因子比试验值大9.8%,纵摇幅值响应因子比试验值小23.6%。可见,采用叁维时域方法能准确地仿真船舶在波浪中的运动时间历程。(本文来源于《交通运输工程学报》期刊2019年02期）
张善举[2]（2019）在《波浪在珊瑚礁地形上传播、破碎与增水的数学模型的研究》一文中研究指出随着珊瑚礁保护和建设的发展,波浪在珊瑚礁的传播和增水计算成为迫切需要解决的热点问题。珊瑚礁海岸的地形条件与普通的近岸地形条件不甚相同,其主要地形特点是极其陡峭的礁前斜坡和大糙率、可渗透的礁面。波浪在珊瑚礁地形上的传播需要考虑强反射、折射、剧烈破碎、礁坪上的强增水和长重力波运动等水动力现象以及大糙率、可渗透的礁面的影响,为数值模拟带来巨大挑战。将已有波浪模型直接应用于珊瑚礁系统依然存在许多问题。在南海南沙人工岛建设中,就引起过防波堤设计水位和设计波高明显偏小的严重问题。因此,寻求或者建立适用于珊瑚礁系统的可靠的波浪数学模型具有重要的现实意义。基于此,本文将重点关注陡峭斜坡珊瑚礁和具有骨架的透空礁面的波浪变形和破碎、礁坪增水,对比研究已有的应用于珊瑚礁环境的叁个波浪数学模型可靠性和模拟精度,开展适合陡峭珊瑚礁地形的Boussinesq型波浪数值模型的研究,提出波浪混合破碎模型的改进方法,探讨波浪在具有层状骨架或树枝状骨架的珊瑚体礁面上传播的数学模型。(1)对已有的应用于珊瑚礁环境的叁个波浪数学模型(FUNWAVE-TVD、Coulwave和NHWAVE)的可靠性和模拟精度开展对比研究。首先对模型进行理论对比,分析模型间的主要区别和联系。进而采用不同地形、不同波况和不同波浪破碎类型的物理实验对各模型在珊瑚礁地形上的可靠性和模拟精度进行了验证和对比,在数值模拟过程中,为消除NHWAVE的质量线源造波法的不足对对比结果的影响,将质量分布源造波法引入NHWAVE中。数模对比结果表明:所有模型经过率定破碎参数都能较好的模拟波高的沿程变化以及频谱的能量转移;对不同破碎类型,NHWAVE都能准确的模拟礁坪上的波浪增水,FUNWAVE-TVD和Coulwave能准确模拟激破波和崩破波引起的礁坪上的增水,但是会低估卷破波引起的增水;使用涡粘方法处理破碎的波浪模型比使用“混合破碎模型”的波浪模型对陡峭珊瑚礁地形上的波浪破碎模拟效果更好。(2)以上模型各自存在一些不足,特别是对于波浪增水显着的情形会造成计算波高显着偏小。为更好的模拟陡峭珊瑚礁上的波浪传播,建立了适合陡峭珊瑚礁地形的Boussinesq型波浪数值模型。模型选用了更适合陡峭地形的控制方程和数值格式,并采用修正的适合陡峭地形的涡粘方法处理波浪破碎,结合珊瑚礁地形的特点以及数值格式的要求,引入嵌套模型。通过典型算例将所建立的模型与已有的叁个波浪数学模型的模拟精度进行了对比,结果表明,本文所建立的模型能更精确的模拟礁前反射,并且能精确的模拟所有破碎类型引起的礁坪上的增水,在陡峭地形上比FUNWAVE-TVD和Coulwave可靠性更强,模拟精度更高。对典型算例,在保证计算精度的前提下,使用嵌套模型可节省约40%时间。(3)提出了“混合破碎模型”的“直接改进法”和“优化改进法”。新方法采用考虑地形变化的破碎判定标准判定破碎,并通过引入循环迭代实现将波高水深比作为判定指标,比原方法中采用波面高程和水深比近似代替波高水深比提高了精度;优化改进法进一步考虑了波浪破碎时的几何特征,可实现破碎指标由波高向波面高程的转化。两种改进方法均无需参数率定,具有较强的实用价值,优化改进法的应用更为方便。将两种改进方法应用于FUNWAVE-TVD,通过与规则波在不同坡度斜坡上传播和破碎的物理实验比较,验证了两种方法的改进效果。结果表明:在陡峭地形上,两种改进方法均无需太精密的网格即可准确的模拟波浪在陡峭地形上的破碎;两种改进方法的模拟精度相当,对于波浪在陡峭地形上破碎的叁个典型工况,直接改进法精度提高了12.6%~42.5%,优化改进法的精度提高了10.1%~40.3%。(4)针对具有层状骨架或树枝状骨架的珊瑚礁海床,以全水的适合地形快速变化的Kim扩展方程为基础,引入多空介质的透空率和阻力,得到下层渗透介质的波浪运动方程;与上层全水的的Kim型波浪运动方程耦合,组成求解波浪在具有层状骨架或树枝状骨架的珊瑚体礁面上传播的控制方程组。使用有限差分法对方程进行离散,模型采用“窄缝法”处理动边界,使用修正的涡粘方法模拟破碎引起的能量耗散建立了波浪模型。通过波浪在透空潜堤上传播和破碎的实验对建立的模型进行了初步验证,并将模型应用于珊瑚礁衰退对礁坪上波浪传播的影响的研究。综上,本文建立了适合陡峭珊瑚礁地形的Boussinesq型波浪数值模型,提出了波浪混合破碎模型的改进方法,该模型和方法通过了对比验证,提高了计算精度,可应用于珊瑚礁保护和建设的波浪研究。同时所初步建立的在具有层状骨架或树枝状骨架的珊瑚体礁面上波浪传播数学模型对深入开展珊瑚礁波浪模型和珊瑚礁波浪规律研究具有重要科学意义。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-12）
李大鸣,张弘强,田顺发,欧阳锡钰,李彦卿[3]（2018）在《波能测试区波浪运动数学模型研究》一文中研究指出为研究位于大万山岛南部的波能测试区新增发电机组对该水域波浪场产生的水动力作用,将自主建立的二维Boussinesq波浪模型应用于该测试区,模拟了不同波浪要素下装置布设前线性波的运动传播,装置布设后无锚固时其在波浪中的自由运动、有锚固时其对波浪场的影响。结果表明,装置布设前的波浪传播,低潮位时波峰线相较高潮位时更为明显,且受陆域影响更大;装置无锚固时的自由运动,低潮位时其运动速度、旋转角速度均小于高潮位时;装置有锚固时,其对波浪场的影响主要集中在背波面,会形成一道顺波向的"扇形"衰减区,其影响程度随波高、波周期的增大而减小。因此,根据研究结果所得到的相对波高衰减范围,可对后期2,3号发电装置的规划与布设提供科学依据,即尽量避开由1号装置引起的波高衰减区,以免造成波能利用率的降低。(本文来源于《海洋科学进展》期刊2018年04期）
曹宏生,潘锡山,朱文谨,王振祥,李春辉[4]（2018）在《透空式防波堤港内非线性波浪数学模型及应用》一文中研究指出在含有水深高阶项的椭圆型缓坡方程中考虑波浪的非线性影响,并基于Behrendt辐射边界条件,推导出了考虑反射、透射边界条件的非线性波浪数学模型.采用椭圆浅滩地形试验结果对数学模型进行了验证,数值模拟结果与试验值符合较好.利用该模型进行某透空式防波堤港内波浪数值模拟,得到了合理的港内波高分布,较好地反映了边界反射或透射对港内波况的影响.(本文来源于《淮海工学院学报(自然科学版)》期刊2018年02期）
李继选,赵津京[5]（2018）在《利用数学模型进行港内长周期波浪风险分析》一文中研究指出针对港内长周期波风险问题,使用MIKE 21 BW模型建立了港内波浪传播数学模型。模型的构建使用了白噪谱和天然波况作为入射波浪条件。基于白噪谱的模拟结果,使用数字滤波技术分析了港池固有共振周期,并给出了相应共振周期下的水面高程和能量密度分布;基于天然波况的模拟结果,提取了泊位处的波高时间序列,以30 s为界限,分离出了长周期波。以西非某港为例,探讨了港池的长波风险,模拟结果可作为港池布局的参考依据。(本文来源于《水运工程》期刊2018年05期）
李大鸣,甄珠,李彦卿,唐星辰,张弘强[6]（2018）在《大亚湾风暴潮波浪传播数学模型》一文中研究指出本文建立了大亚湾风暴潮涌浪传播数学模型,以任意多边形离散计算海区,每一多边形构成单元,以波浪运动学和动力学守恒方程模拟单元内能量传递,以风暴潮过程模拟边界入射波高过程,用风暴潮涌浪传播基本方程和波能缓坡方程结合模拟湾口巨浪向湾内的传播过程。通过分析大亚湾不同种类岸线反射系数的概率分布,并结合实测波高对模型进行率定,最终确定模型参数。将大亚湾特征点计算波高与统计推荐波高比较进行模型验证,结果显示SE向波高与H_(13%)推荐波高对应较好,可以用于大亚湾海区的波浪预报。计算当大亚湾口分别出现10年一遇、50年一遇及100年一遇的波高时,在E、ESE以及ES向入射波浪条件下大亚湾海域极值波高的分布。分别对风暴潮涌浪在不同类型岸线的爬高以及风暴潮涌浪传播对岸线的作用力进行计算。(本文来源于《海洋通报》期刊2018年01期）
李凯双[7]（2016）在《南堡油田1号构造海底管道波浪数学模型研究》一文中研究指出以采用考虑底摩擦损耗和风能输入的抛物型缓坡方程为控制方程建立数学模型,研究了冀东南堡油田1号构造人工岛建成后对周边海底管道海域波浪场的影响。研究结果表明,由于管线沿线水深较浅,外海波浪传至近岸大多在浅滩发生破碎,多数点处的波高达到极限波高。在50年一遇波浪条件下,工程区主要是受S~SE方向的外海波浪控制,人工岛NP1-1D至NP1-2D海底管线沿线波高H_(1%)为3.84~4.28 m,NP1-1D至NP1-3D海底管线沿线波高H_(1%)为3.46~5.07 m。(本文来源于《油气田地面工程》期刊2016年10期）
王海旭,李珊珊[8]（2016）在《波浪数学模型研究应用于海岛开发项目》一文中研究指出根据附近海洋站外海深水波浪要素、气象站风速数据,采用考虑波浪浅化、折绕射、破碎波浪数学模型,推算工程水域的波浪传播变形和波高分布,并提供控制点不同重现期的设计波浪要素。通过数学模型试验研究、推算波浪由深水向近岸浅水区的传播变形,计算给出工程结构的设计波浪要素,为码头平面布置设计提供依据。(本文来源于《中国水运(下半月)》期刊2016年03期）
栾英妮,张慈珩,刘针[9]（2015）在《海南龙栖湾岸滩整治工程波浪数学模型研究》一文中研究指出针对海南龙栖湾岸滩整治工程,以-20 m等深线处的深水波要素作为计算边界,采用TK2D-PEM数学模型对工程海域进行大范围波浪计算,得到-5 m、-10 m等深线和工程设计方案处的设计波浪要素;用MIKE21-BW模块分别对4个设计方案建设后的波浪场进行计算分析。结果表明,影响该工程区域的主要浪向为SSW~SW~WSW,工程区极端高水位的设计波高基本由破碎波高控制,重现期50 a最大的H_(13%)为3.35 m,计算结果可为方案的设计比选提供依据。(本文来源于《水道港口》期刊2015年06期）
李颂,林钢[10]（2015）在《海龙湾波浪场整体数学模型研究》一文中研究指出为了深入研究海龙湾港区的波浪情况,建立了海龙湾波浪场整体数学模型,对港区内外波浪场进行分析研究。利用扩展抛物型缓坡方程完成由外海到港区口门的波浪推演,模拟波浪由外海向近岸港区的传播过程。再利用椭圆型缓坡方程,模拟港区内的波浪分布情况。研究结果表明:推荐设计方案的港区防波堤对主波向的波浪做到很好的掩护,相较比选方案来说港内波浪条件更好,等值线图表明设计推荐方案是合理可行的。总体说来,该模型对海龙湾波浪场的数值模拟是有效的,为工程实际提供了科学合理的参考。(本文来源于《水运工程》期刊2015年07期）
波浪数学模型论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着珊瑚礁保护和建设的发展,波浪在珊瑚礁的传播和增水计算成为迫切需要解决的热点问题。珊瑚礁海岸的地形条件与普通的近岸地形条件不甚相同,其主要地形特点是极其陡峭的礁前斜坡和大糙率、可渗透的礁面。波浪在珊瑚礁地形上的传播需要考虑强反射、折射、剧烈破碎、礁坪上的强增水和长重力波运动等水动力现象以及大糙率、可渗透的礁面的影响,为数值模拟带来巨大挑战。将已有波浪模型直接应用于珊瑚礁系统依然存在许多问题。在南海南沙人工岛建设中,就引起过防波堤设计水位和设计波高明显偏小的严重问题。因此,寻求或者建立适用于珊瑚礁系统的可靠的波浪数学模型具有重要的现实意义。基于此,本文将重点关注陡峭斜坡珊瑚礁和具有骨架的透空礁面的波浪变形和破碎、礁坪增水,对比研究已有的应用于珊瑚礁环境的叁个波浪数学模型可靠性和模拟精度,开展适合陡峭珊瑚礁地形的Boussinesq型波浪数值模型的研究,提出波浪混合破碎模型的改进方法,探讨波浪在具有层状骨架或树枝状骨架的珊瑚体礁面上传播的数学模型。(1)对已有的应用于珊瑚礁环境的叁个波浪数学模型(FUNWAVE-TVD、Coulwave和NHWAVE)的可靠性和模拟精度开展对比研究。首先对模型进行理论对比,分析模型间的主要区别和联系。进而采用不同地形、不同波况和不同波浪破碎类型的物理实验对各模型在珊瑚礁地形上的可靠性和模拟精度进行了验证和对比,在数值模拟过程中,为消除NHWAVE的质量线源造波法的不足对对比结果的影响,将质量分布源造波法引入NHWAVE中。数模对比结果表明:所有模型经过率定破碎参数都能较好的模拟波高的沿程变化以及频谱的能量转移;对不同破碎类型,NHWAVE都能准确的模拟礁坪上的波浪增水,FUNWAVE-TVD和Coulwave能准确模拟激破波和崩破波引起的礁坪上的增水,但是会低估卷破波引起的增水;使用涡粘方法处理破碎的波浪模型比使用“混合破碎模型”的波浪模型对陡峭珊瑚礁地形上的波浪破碎模拟效果更好。(2)以上模型各自存在一些不足,特别是对于波浪增水显着的情形会造成计算波高显着偏小。为更好的模拟陡峭珊瑚礁上的波浪传播,建立了适合陡峭珊瑚礁地形的Boussinesq型波浪数值模型。模型选用了更适合陡峭地形的控制方程和数值格式,并采用修正的适合陡峭地形的涡粘方法处理波浪破碎,结合珊瑚礁地形的特点以及数值格式的要求,引入嵌套模型。通过典型算例将所建立的模型与已有的叁个波浪数学模型的模拟精度进行了对比,结果表明,本文所建立的模型能更精确的模拟礁前反射,并且能精确的模拟所有破碎类型引起的礁坪上的增水,在陡峭地形上比FUNWAVE-TVD和Coulwave可靠性更强,模拟精度更高。对典型算例,在保证计算精度的前提下,使用嵌套模型可节省约40%时间。(3)提出了“混合破碎模型”的“直接改进法”和“优化改进法”。新方法采用考虑地形变化的破碎判定标准判定破碎,并通过引入循环迭代实现将波高水深比作为判定指标,比原方法中采用波面高程和水深比近似代替波高水深比提高了精度;优化改进法进一步考虑了波浪破碎时的几何特征,可实现破碎指标由波高向波面高程的转化。两种改进方法均无需参数率定,具有较强的实用价值,优化改进法的应用更为方便。将两种改进方法应用于FUNWAVE-TVD,通过与规则波在不同坡度斜坡上传播和破碎的物理实验比较,验证了两种方法的改进效果。结果表明:在陡峭地形上,两种改进方法均无需太精密的网格即可准确的模拟波浪在陡峭地形上的破碎;两种改进方法的模拟精度相当,对于波浪在陡峭地形上破碎的叁个典型工况,直接改进法精度提高了12.6%~42.5%,优化改进法的精度提高了10.1%~40.3%。(4)针对具有层状骨架或树枝状骨架的珊瑚礁海床,以全水的适合地形快速变化的Kim扩展方程为基础,引入多空介质的透空率和阻力,得到下层渗透介质的波浪运动方程;与上层全水的的Kim型波浪运动方程耦合,组成求解波浪在具有层状骨架或树枝状骨架的珊瑚体礁面上传播的控制方程组。使用有限差分法对方程进行离散,模型采用“窄缝法”处理动边界,使用修正的涡粘方法模拟破碎引起的能量耗散建立了波浪模型。通过波浪在透空潜堤上传播和破碎的实验对建立的模型进行了初步验证,并将模型应用于珊瑚礁衰退对礁坪上波浪传播的影响的研究。综上,本文建立了适合陡峭珊瑚礁地形的Boussinesq型波浪数值模型,提出了波浪混合破碎模型的改进方法,该模型和方法通过了对比验证,提高了计算精度,可应用于珊瑚礁保护和建设的波浪研究。同时所初步建立的在具有层状骨架或树枝状骨架的珊瑚体礁面上波浪传播数学模型对深入开展珊瑚礁波浪模型和珊瑚礁波浪规律研究具有重要科学意义。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
波浪数学模型论文参考文献
[1].张腾,任俊生,张秀凤.基于叁维时域Green函数法的船舶在规则波浪中的运动数学模型[J].交通运输工程学报.2019
[2].张善举.波浪在珊瑚礁地形上传播、破碎与增水的数学模型的研究[D].华南理工大学.2019
[3].李大鸣,张弘强,田顺发,欧阳锡钰,李彦卿.波能测试区波浪运动数学模型研究[J].海洋科学进展.2018
[4].曹宏生,潘锡山,朱文谨,王振祥,李春辉.透空式防波堤港内非线性波浪数学模型及应用[J].淮海工学院学报(自然科学版).2018
[5].李继选,赵津京.利用数学模型进行港内长周期波浪风险分析[J].水运工程.2018
[6].李大鸣,甄珠,李彦卿,唐星辰,张弘强.大亚湾风暴潮波浪传播数学模型[J].海洋通报.2018
[7].李凯双.南堡油田1号构造海底管道波浪数学模型研究[J].油气田地面工程.2016
[8].王海旭,李珊珊.波浪数学模型研究应用于海岛开发项目[J].中国水运(下半月).2016
[9].栾英妮,张慈珩,刘针.海南龙栖湾岸滩整治工程波浪数学模型研究[J].水道港口.2015
[10].李颂,林钢.海龙湾波浪场整体数学模型研究[J].水运工程.2015
论文知识图
