在大波高海浪環(huán)境中,波浪對海洋結(jié)構(gòu)物作用的非線性效應(yīng)十分顯著,結(jié)構(gòu)周圍的繞射波浪場所產(chǎn)生的非線性波浪爬升,會增強平臺受到的波浪非線性砰擊,甚至造成平臺越浪和傾斜的危險。因此,與以往僅給出結(jié)構(gòu)表面處計算結(jié)果的研究不同,本研究更為關(guān)注圓柱周圍區(qū)域繞射波浪的波高空間分布特征,主要研究內(nèi)容如下:（1）通過直立圓柱繞射實驗,研究了水深對Stokes波繞射波浪場空間分布的影響,并對比分析了馬蹄波與Stokes波繞射波浪場在圓柱周圍空間分布的差異。通過對有無圓柱情況的對比,分析了圓柱的存在對馬蹄波各階幅值的空間演化的影響。（2）利用格林函數(shù)和本征函數(shù)展開的方法,詳細推導(dǎo)了Stokes波二階、三階繞射勢和波面升高的解析表達式。（3）通過解析表達式求解,給出一階和二階波幅空間分布特征并和實驗結(jié)果進行對比。為了高效和精確的計算二階速度勢,對自由表面繞射勢所含的空間積分采用分區(qū)計算的方法,即分別采用變步長辛普森數(shù)值積分和解析積分,并研究了各部分積分的貢獻。經(jīng)過對比,發(fā)現(xiàn)本文計算結(jié)果與已有研究結(jié)果吻合良好,在此基礎(chǔ)上,本文給出了不同波數(shù)情況下圓柱周圍二階波高幅值空間分布,同時分析了一階速度勢和二階速度勢分別對... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作
2 實驗介紹
    2.1 無圓柱時波面升高測量實驗
    2.2 圓柱繞射波面升高分布測量實驗
3 實驗數(shù)據(jù)處理
    3.1 水深對Stokes波圓柱繞射的影響
    3.2 馬蹄波圓柱繞射各階波幅的空間分布
        3.2.1 整數(shù)階波幅的空間分布
        3.2.2 非整數(shù)階波幅的空間分布
    3.3 馬蹄波圓柱繞射各階波幅的空間演化
    3.4 本章小結(jié)
4 Stokes波繞射問題的數(shù)學(xué)表達
    4.1 定解條件
    4.2 一階繞射問題
    4.3 二階繞射問題
        4.3.1 物面二階繞射勢
        4.3.2 自由表面二階繞射勢
        4.3.3 二階波面
    4.4 三階繞射問題
        4.4.1 三階入射勢
        4.4.2 三階物面繞射勢
        4.4.3 三階自由表面繞射勢
        4.4.4 三階波面
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)果對比
    5.1 一階結(jié)果對比
    5.2 二階結(jié)果對比
        5.2.1 自由表面非齊次項的結(jié)果
        5.2.2 無窮積分的處理
        5.2.3 二階速度勢波面
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄A
附錄B
附錄C
附錄D
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Stokes波在鉛垂圓柱上繞射的二階分析[J]. 賀五洲,陳煒.  工程力學(xué). 2004(06)
[2]軸對稱物體上的三階波浪力[J]. 滕斌,李玉成,董國海.  海洋學(xué)報(中文版). 2000(02)
[3]直立圓柱二階波浪力解析解[J]. 鄒志利,戴遺山.  應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 1994(09)
[4]回轉(zhuǎn)體二階繞射壓力和繞射力[J]. 鄒志利,戴遺山.  中國造船. 1992(01)
[5]二階慢漂力的理論研究[J]. 繆國平,劉應(yīng)中.  中國造船. 1991(04)

博士論文
[1]馬蹄波特性和演化規(guī)律研究[D]. 周亞龍.大連理工大學(xué) 2012
[2]不規(guī)則波中浮體二階水動力時域數(shù)值模擬[D]. 徐剛.哈爾濱工程大學(xué) 2010

碩士論文
[1]馬蹄波在圓柱繞射情況的演化特征研究[D]. 尚進偉.大連理工大學(xué) 2018



本文編號：3215309