非線性長波是水體波動的重要形式。這類波浪在由深水向淺水傳播的過程中,波高會急劇增加,形成巨大波浪,有可能造成嚴重危害。為了深入研究非線性長波的傳播變淺特性,本文通過二維物理模型試驗和數(shù)學模型對長波在臺階地形上的傳播變形展開研究。首先,從孤立波的角度出發(fā),利用一種Boussinesq模型數(shù)值研究了孤立波在直立和傾斜臺階地形上的變淺分裂特性,著重研究了地形坡度、水深和入射波高的影響作用。研究表明,坡度會影響孤立波非線性演化的進程,使在更緩坡度上的孤立波更容易發(fā)生分裂；但坡度對分裂完成后的主孤立波和次孤立波的波高大小影響不大。水深（深水水深和淺水水深）淺、入射波高大的孤立波非線性更強,在臺階上更容易發(fā)生分裂,分裂完成后的主、次峰波高也越大。其次,開展二維物理模型試驗,將研究對象推廣到自然界的滑坡興波,研究了滑坡興波的淺化特性,并重點研究了滑坡興波在滲透臺階地形上的變形及衰減特性,主要關(guān)注了滲透地形、滲透地形厚度、波浪非線性等因素的影響。研究表明,地形突變會導致滑坡興波產(chǎn)生變淺分裂,且色散性在傳播過程中越來越重要,波浪周期會明顯增大。短距離范圍內(nèi),滲透地形對主峰波高具有衰減作用,但對分裂波的生... 

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

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：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
        1.2.1 非線性長波傳播及變淺特性研究
        1.2.2 Boussinesq類波浪模型研究
    1.3 本文的研究工作
2 數(shù)學模型
    2.1 二參數(shù)Boussinesq模型
    2.2 適用于滲透地形的Boussinesq模型
    2.3 數(shù)值模型求解方法
        2.3.1 數(shù)值離散方法
        2.3.2 數(shù)值造波
        2.3.3 初始條件和邊界條件
    2.4 本章小結(jié)
3 孤立波在臺階地形上的傳播變淺特性研究
    3.1 二參數(shù)Boussinesq模型驗證
    3.2 孤立波在臺階地形上的分裂特性研究
        3.2.1 臺階坡度的影響
        3.2.2 水深的影響
        3.2.3 入射波高的影響
    3.3 本章小結(jié)
4 滑坡興波在滲透臺階地形上的變形與衰減特性試驗研究
    4.1 試驗設置
    4.2 試驗結(jié)果分析
        4.2.1 地形突變影響
        4.2.2 滲透地形的影響
        4.2.3 滲透臺階地形厚度影響
        4.2.4 波浪非線性的影響
        4.2.5 邊界層特性
    4.3 本章小結(jié)
5 滑坡興波在滲透臺階地形上的變形與衰減特性數(shù)值研究
    5.1 滑坡興波在平底地形下的傳播演變
        5.1.1 二參數(shù)Boussinesq模型驗證
        5.1.2 考慮邊界全反射的二參數(shù)Boussinesq模型驗證
        5.1.3 左側(cè)壁反射波的分離計算
        5.1.4 滑坡興波的長距離傳播特性
    5.2 滑坡興波在滲透臺階地形上的傳播演變
        5.2.1 適用于滲透地形的Boussinesq模型驗證
        5.2.2 滑坡興波在長距離滲透地形上的傳播特性
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]潛礁上孤立波傳播的數(shù)值模擬[J]. 房克照,劉忠波,唐軍,鄒志利,尹繼偉.  哈爾濱工程大學學報. 2014(03)
[2]水滑坡體產(chǎn)生的涌浪特性[J]. 汪洋,牛小靜,余錫平.  清華大學學報(自然科學版). 2013(01)
[3]NUMERICAL SIMULATION OF SOLITARY WAVE RUN-UP AND OVER-TOPPING USING BOUSSINESQ-TYPE MODEL[J]. TSUNG Wen-Shuo,HSIAO Shih-Chun,LIN Ting-Chieh.  Journal of Hydrodynamics. 2012(06)
[4]適合滲透海床上的Boussinesq水波數(shù)學模型[J]. 劉忠波,房克照,孫昭晨.  廣西大學學報(自然科學版). 2012(05)
[5]滑坡涌浪影響因素研究[J]. 徐文杰.  工程地質(zhì)學報. 2012(04)
[6]高階Boussinesq水波方程的改進[J]. 鄒志利.  中國科學E輯:技術(shù)科學. 1999(01)
[7]孤立波與潛水臺階相互作用的數(shù)值研究[J]. 萬德成,戴世強.  水動力學研究與進展（A輯）. 1998(01)
[8]高階Boussinesq水波方程[J]. 鄒志利.  中國科學E輯:技術(shù)科學. 1997(05)

博士論文
[1]高階Boussinesq方程的研究[D]. 劉忠波.大連理工大學 2006

碩士論文
[1]應用高階Boussinesq方程模擬復雜地形上波浪傳播與變形[D]. 張曉莉.大連理工大學 2001



本文編號：3002880