目前,研究波浪最常用的手段就是通過實驗室模擬波浪來觀察現(xiàn)象。而在實驗室模擬波浪中,最重要的一點就是能夠精確的模擬波形,這對于研究波浪的傳播、與結(jié)構(gòu)物作用等都具有十分重大的意義。目前最常用的一階造波理論是以小振幅假設(shè)忽略了高階邊界條件而得出的,所以會在造波時生成不期望的自由偽諧波,這會對波浪的研究產(chǎn)生一定的影響。而二階造波方法通過增加造波板位移來抑制一階造波方法帶來的自由偽諧波,從而獲得更高階的精確波形。本文針對二維不規(guī)則波和聚焦波,在原有的一階造波軟件的基礎(chǔ)上,采用Sch?ffer建立的二階造波理論編寫了相應(yīng)的二維二階造波軟件,并分別在物理水槽和數(shù)值水槽進(jìn)行一階造波和二階推板造波實驗。驗證了在不規(guī)則波和聚焦波造波中采用二階方法的有效性,無論在物模水槽中還是數(shù)模水槽中,二階造波方法都可有效抑制自由偽諧波,得到更精確的頻譜分布和波形。并對采用二階造波理論模擬波浪時遇到的問題進(jìn)行了說明和討論,在實際應(yīng)用此軟件時可作參考。此外,本文還針對已知的或特定的二維波列在時域上進(jìn)行模擬。并且針對造波時采用的一階造波和二階造波方法,比較兩種方法所模擬的波列的準(zhǔn)確程度,給出了實測波列和預(yù)期波列的誤差分析系數(shù)... 

【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)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究概況
        1.2.1 實驗室物理和數(shù)值模擬波浪的發(fā)展
        1.2.2 二維二階造波理論發(fā)展
        1.2.3 實驗室極端波浪和不規(guī)則波浪模擬
    1.3 本文的工作簡介
2 二維二階造波理論簡介
    2.1 推導(dǎo)過程
        2.1.1 控制方程
        2.1.2 一階問題的解
        2.1.3 二階問題的解
    2.2 造波程序的編寫
    2.3 結(jié)論與討論
3 二維水槽不規(guī)則波造波實驗
    3.1 實驗室不規(guī)則波的生成方法
    3.2 波浪實驗參數(shù)及其分析
        3.2.1 波浪參數(shù)
        3.2.2 造波板位移
        3.2.3 理論波面比較
    3.3 數(shù)值模型實驗及結(jié)果分析
        3.3.1 實驗布置
        3.3.2 實驗結(jié)果分析
    3.4 物理模型實驗和結(jié)果分析
        3.4.1 實驗布置
        3.4.2 波面分析
        3.4.3 沿程能量分析
    3.5 結(jié)論與討論
4 二維水槽聚焦波產(chǎn)生方法及造波實驗
    4.1 二維聚焦波產(chǎn)生方法
        4.1.1 聚焦波產(chǎn)生方法(相速度法)
        4.1.2 聚焦波頻譜類型簡介
    4.2 聚焦波實驗參數(shù)及簡要分析
    4.3 數(shù)值模型實驗及結(jié)果分析
        4.3.1 實驗布置
        4.3.2 實驗結(jié)果分析
    4.4 物理模型實驗布置及結(jié)果分析
        4.4.1 實驗布置
        4.4.2 實驗結(jié)果分析
    4.5 結(jié)論與討論
5 二維波列時域模擬造波實驗
    5.1 二維波列時域模擬理論及誤差修正方法
        5.1.1 時域模擬理論
        5.1.2 誤差修正方法
    5.2 數(shù)值模型實驗及結(jié)果分析
    5.3 物理模型實驗及結(jié)果分析
        5.3.1 實驗布置及參數(shù)
        5.3.2 實驗結(jié)果分析
    5.4 結(jié)論與討論
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
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(xiàn)】：
期刊論文
[1]Numerical Study of Two-Dimensional Focusing Waves[J]. 李金宣,柳淑學(xué),洪起庸.  China Ocean Engineering. 2008(02)
[2]三維極限波的產(chǎn)生方法及特性[J]. 柳淑學(xué),洪起庸.  海洋學(xué)報(中文版). 2004(06)

博士論文
[1]造波理論與方法研究[D]. 李宏偉.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]多向聚集極限波浪的模擬研究[D]. 李金宣.大連理工大學(xué) 2008
[3]二維數(shù)值波浪水槽模式的建立和應(yīng)用及浪流相互作用研究[D]. 高山.中國海洋大學(xué) 2003

碩士論文
[1]實驗室基于二階理論的波浪模擬[D]. 田曉煥.大連理工大學(xué) 2016
[2]聚焦波浪與圓柱作用的數(shù)值模擬[D]. 武昕竹.大連理工大學(xué) 2015
[3]二維波浪水槽造波控制系統(tǒng)研究[D]. 王崇賢.天津大學(xué) 2005



本文編號：3301676