摘要：为了探讨海啸波近岸演变特性,本文基于模型实验和数值模拟方法,设计并进行了水槽实验,模拟了孤立波产生、传播及近岸变形的过程。本文对实验模型的设计和布置进行了总体介绍,通过改变孤立波初始波高,探究了波高对孤立波在长缓坡上的传播变形和破碎的影响,对实验数据进行分析处理,并与基于形线约束插值(CIP)算法的数值模拟结果和其他结果进行了对比。通过研究可知:本实验具有良好的可重复性,且和数值结果吻合较好。基于CIP算法的数值模型可以模拟波浪破碎、水汽掺混等强非线性现象。孤立波在长缓坡上传播时,非线性特征发展较为充分且不断增强。波高越大,传播越快,到达峰值越快,破碎也越快。

摘要：为研究海啸等浅水大波与振荡水柱波浪能转换装置(OWC-WEC)作用时的越浪现象,本文利用开源软件OpenFOAM,并采用孤立波作为输入波形进行数值模拟研究。该模型求解守恒型N-S方程,其中孤立波采用waves2Foam造波模块进行数值造波,通过对比数值模拟结果与模型实验结果验证该数值模型的有效性。研究发现:用以往基于防波堤模型得到的经验公式不能准确预测浅水波与振荡水柱波浪能转换装置的越浪量、越浪厚度等物理量,数值模拟结果与经验公式趋势保持一致,但经验公式预测的结果明显偏大。越浪流在顶板上方主要以匀速传播,传播速度随相对波高增大而增大。发生越浪现象的同时,出现了顶板砰击现象,砰击压强随相对波高的增高而降低并且砰击点随之逐渐向后移动。本文以期为岸式或集成于防波堤的振荡水柱波浪能转换装置的设计提供参考。

摘要：根据Mindlin理论和Murnaghan模型,首先建立了描述耗散、频散及非线性微结构固体中一维纵波传播的一种简单模型.然后利用有限差分方法,数值模拟了微结构效应对钟型与扭结孤立波演化的影响.结果表明,随着微结构效应的减弱,钟型孤立波的幅度衰减以及非对称特征变得越来越明显;随着微结构效应的增强,扭结孤立波顶部出现的"帽子"状变化以及由此产生的非对称特征变得越来越明显.

摘要：采用了一个简单而有效的技巧,研究了一类非线性扰动色散方程.首先引入求解相应典型方程的孤立波解.然后利用同伦映射方法得到了原非线性扰动色散方程奇异孤立波的近似解.

摘要：该文基于Open FOAM开源程序包建立波浪数值水槽,对孤立波在斜坡上的水动力特性进行模拟。运用实验数据验证了数学模型的精度和可靠性,进一步研究岸滩剖面变化的成因,并分析冲刷区不同位置泥沙颗粒所受水流冲量的变化规律,发现地形冲刷变化与水流的冲量作用为正相关,回落过程中水流冲量大于上爬过程,因而冲刷主要发生在回落过程。探讨淤积区泥沙颗粒的受力特征,发现由于水跃过程中漩涡作用,中层水流的泥沙颗粒出现向上受力,泥沙颗粒由底部回落水流向上部水流转移,水跃后期泥沙颗粒受力方向为向岸向下,岸滩最大淤积位置出现在水跃中水体涡量最大时的临近向岸区域。

摘要：采用了一个简单而有效的技巧,研究了一类非线性扰动Nizhnik-Novikov-Veselov系统.首先引入一个相应典型系统的孤立波解.然后利用同伦映射方法得到了原非线性扰动Nizhnik-Novikov-Veselov系统的近似解析解.

摘要：该文为研究孤立波在透水岸礁上传播变形的水动力特性,采用非静压单相流模型,通过设计工况系统分析了孤立波在可透水礁上沿礁传播的变化规律。结果表明:透水层的存在显著降低了孤立波所具有的动能和在礁坪上的速度,也使破碎后的自由液面振荡加剧,最终导致自由液面高度上升;透水层的孔隙率和颗粒的中值粒径对水动力特性影响可忽略不计;入射波高越大,礁坪透水层对波浪消减作用越显著;礁坪水深增大,礁坪上自由液面高度也相应增大;礁坪透水层的存在对波浪反射和透射存在影响。该研究结果为进一步认识珊瑚礁对海啸破坏性的消减和近岸水利工程防护提供了相关参考。

摘要：基于格子Boltzmann法建立求解不可压缩的Navier-Stokes方程的数学模型,对孤立波与矩形潜堤和半圆形潜堤的相互作用过程进行了研究。通过建立二维数值水槽,采用Rayleigh推板造波,模拟了孤立波越过潜堤的过程。通过模拟速度场和自由表面,证明该模型能很好地模拟流动的分离和涡流的产生,结果与已有实验数据吻合。研究表明该模型能够模拟孤立波与潜堤相互作用中的水流分离、涡流产生、波浪破碎和传播等非线性现象。所得结论对于潜堤工程设计具有参考价值。

摘要：该文基于浅水方程(SWE)和扩展的Boussinesq方程建立了一维溃坝波演变及波浪爬坡显格式数学模型,该模型能够计算不同时刻及不同地段洪水在波浪演进过程中的水深和流速等。模型采用有限体积法离散方程和应用带有四阶精度的HLL格式的近似Riemann解计算界面的通量,且能够精确的捕捉干湿界面的动边界问题,在计算中静水压力被放入源项中,摩阻项和植物拖曳力项采用隐式离散的方法来增加计算的稳定性。采用建立的数学模型对溃坝波越过三角障碍物、溃坝波爬坡及无植物和带有植物的孤立波爬坡等典型算例进行模拟,结果显示该模型具备较好的精度、守恒性、捕捉间断和模拟动边界的能力,故该模型对于溃坝水流的预测以及海岸带岸坡的设计和防护等方面具有重要的应用价值。

摘要：港池受到孤立波入射时会在港池内激发多种模态的共振响应。为进一步研究不同平面布置形式港池的响应特性和共振规律,建立不同内外港池长度和连接位置的组合型港池,采用基于Boussinesq方程的波浪数值模型MIKE 21-BW模拟了孤立波作用下组合型港池的共振响应,对数值模拟的结果进行频谱分析和波幅分布测定并与现有理论值比较。结果表明,孤立波正向入射组合型港池激发的主要响应模态的频率和与其长度相等的细长港池的理论固有频率接近,各主要共振模态的振幅与内外港池的长度和两港池口门的距离有密切关系;波浪入射方向和港池内边界反射条件的改变对狭长组合型港池中形成的各共振模态的形状影响不大,但是增大港池宽度会使港池内激发明显的横向共振。最后提出了消减港湾共振的平面布置形式,可为实际工程设计提供指导。