當庫邊岸坡失穩(wěn),滑坡體急劇入水時,將產(chǎn)生涌浪。涌浪中包含眾多非線性波、淺水波等脈沖波浪,大致可以分為四種波浪類型,如斯托克斯波、橢圓余弦波、孤立波和缸徑波�；掠坷藭o航行船舶、沿岸居民和其它基礎設施帶來嚴重威脅；同時,大量的水利工程項目也迫切需要安全的滑坡涌浪防治技術。因此,研究高度非線性波浪湍流模式下的水波動力學,并開發(fā)滑坡涌浪數(shù)值模擬計算方法,具有重要的理論意義和實際工程應用價值。本論文基于開發(fā)的大渦模擬CFD平臺,強調(diào)在空間固定的笛卡爾網(wǎng)格下（慣性參考系）的粘性控制方程,采用無需邊界擬合的切削網(wǎng)格法,通過構建一個包含運動界面的粒子和液體兩相流質(zhì)量力的數(shù)學模型,包括采用設計新穎的、用于捕捉強非線性自由面的VOF方法,精確數(shù)值模擬滑坡涌浪及其與海洋結構物的相互作用。全文共分5章：第1章簡要闡述了滑坡涌浪發(fā)生機理,并結合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀提出了本文的研究方向和主要工作。第2章簡要介紹了切削網(wǎng)格法的理論基礎,為滑坡涌浪數(shù)值模擬提供了技術支撐。第3章數(shù)學模型及計算方法。其主要內(nèi)容包括基于時間隱式的有限體積法,采用二階ENO （Essential NonOscillation）格式及中心差分分... 

【文章來源】：武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 滑坡涌浪概況
    1.2 滑坡涌浪研究的意義及推廣應用領域
    1.3 與本課題有關的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析,包括發(fā)展方向和存在的問題
        1.3.1 滑坡涌浪理論研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.3.2 涌浪與結構物的相互作用
    1.4 論文研究的主要工作及思路
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 技術路線
        1.4.4 技術創(chuàng)新點
第2章 非邊界擬合方法
    2.1 侵入邊界法
    2.2 虛構域法
    2.3 網(wǎng)格生成方法
        2.3.1 結構貼體網(wǎng)格
        2.3.2 非結構網(wǎng)格生成方法
        2.3.3 笛卡爾網(wǎng)格方法
    2.4 數(shù)值離散方法
        2.4.1 有限差分法
        2.4.2 有限體積法
        2.4.3 有限元方法
    2.5 湍流模式
        2.5.1 湍流的直接數(shù)值模擬
        2.5.2 雷諾平均N-S方程的數(shù)值模擬方法
        2.5.3 大渦模擬方法
第3章 數(shù)學模型及計算方法
    3.1 帶自由面的非定常不可壓縮Navier-Stokes方程
        3.1.1 兩相流質(zhì)量力模型
        3.1.2 Navier-Stokes方程離散
    3.2 時間隱式的有限體積法
        3.2.1 計算導數(shù)(?)F(?)φ項
        3.2.2 計算小擾動變量δφ
        3.2.3 源項R的計算
        3.2.4 估計臨時速度φ
        3.2.5 壓力項泊松方程
        3.2.6 估計最終速度φ
    3.3 動態(tài)亞格子渦粘模型
    3.4 初始條件與邊值條件
        3.4.1 初始條件
        3.4.2 邊界條件
    3.5 計算步驟
第4章 計算算例：滑坡涌浪及其與海洋結構物的相互作用
    4.1 物理模型
    4.2 算例一 滑坡涌浪
    4.3 算例二 滑坡涌浪對結構物的影響
        4.3.1 約束模
        4.3.2 純垂蕩運動
        4.3.3 純橫蕩運動
    4.4 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
學位期間參加科研情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]粘性流中船舶橫搖阻尼計算[J]. 黃昊,郭海強,朱仁傳,繆國平.  船舶力學. 2008(04)
[2]可變網(wǎng)格下的水庫滑坡涌浪數(shù)值模擬研究[J]. 袁晶,張小峰,張為.  水科學進展. 2008(04)
[3]泗渡河水庫庫區(qū)滑坡涌浪計算及其影響分析[J]. 程玉祥.  浙江水利科技. 2008(01)
[4]遙感技術在三峽庫區(qū)千將坪滑坡研究中的應用[J]. 楊金中,楊日紅.  國土資源遙感. 2007(04)
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[6]洪家渡水電站庫區(qū)文昌閣危巖體穩(wěn)定分析及入庫涌浪預測[J]. 牟英華,陳再謙.  貴州水力發(fā)電. 2007(05)
[7]FPSO甲板上浪的數(shù)值模擬[J]. 梁修鋒,楊建民,李欣,于洋.  水動力學研究與進展A輯. 2007(02)
[8]陳家大院滑坡穩(wěn)定性評價及其涌浪預測[J]. 王世梅,陳勇,琚曉冬.  災害與防治工程. 2006(02)
[9]陳家大院滑坡穩(wěn)定性評價及其涌浪預測[J]. 王世梅,陳勇,琚曉冬.  災害與防治工程. 2006 (02)
[10]二維滑坡涌浪的SPH方法數(shù)值模擬[J]. 杜小弢,吳衛(wèi),龔凱,劉樺.  水動力學研究與進展（A輯）. 2006(05)

碩士論文
[1]庫岸滑坡涌浪計算方法及物理模擬試驗研究[D]. 代云霞.中國地質(zhì)大學 2010
[2]帶自由表面非恒定流動的數(shù)值模擬研究[D]. 郭建紅.太原理工大學 2004



本文編號：3599852