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近岸波浪传播变形数学模型的研究与进展 被引量:33
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作者 李孟国 王正林 蒋德才 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2002年第4期43-57,共15页
对近岸波浪传播变形的各种数学模型进行了归纳评述和总结,以期对本研究方向的发展起到一定的引导和促进作用。
关键词 波浪 射线理论 缓坡方程 boussinesq方程 数学模型
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近岸海浪几种数值计算模型的比较 被引量:24
2
作者 冯芒 沙文钰 朱首贤 《海洋预报》 北大核心 2003年第1期52-59,共8页
除了统计模型,目前可用于近岸海浪计算的主要模型基本上可以分为Boussinesq方程、缓坡方程、能量平衡方程三大类。本文在对这三类模型作简要介绍的基础上,对它们用于近岸波浪计算各自存在的优缺点作了较为详细的比较,然后综合这三类模... 除了统计模型,目前可用于近岸海浪计算的主要模型基本上可以分为Boussinesq方程、缓坡方程、能量平衡方程三大类。本文在对这三类模型作简要介绍的基础上,对它们用于近岸波浪计算各自存在的优缺点作了较为详细的比较,然后综合这三类模型的优点,根据目前我们所掌握的一些先进的海浪计算方法,提出一种比较实用的计算模型。 展开更多
关键词 近岸海浪 数值计算模型 boussinesq方程 缓坡方程 能量平衡方程
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适合复杂地形的高阶Boussinesq水波方程 被引量:25
3
作者 邹志利 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期109-119,共11页
针对海底坡度较大(量阶为O(1))或海底曲率较大的复杂地形,建立了一个新型高阶 Boussinesq水波方程.该方程可用于研究海底存在若干相互平行沙坝引起的Bragg反射问题.方程的水平速度沿水深的分布为四次多项式,... 针对海底坡度较大(量阶为O(1))或海底曲率较大的复杂地形,建立了一个新型高阶 Boussinesq水波方程.该方程可用于研究海底存在若干相互平行沙坝引起的Bragg反射问题.方程的水平速度沿水深的分布为四次多项式,色散性和变浅作用性能的精度比经典Boussinesq方程高了一阶.方程在浅水水域可以是完全非线性的. 展开更多
关键词 boussinesq方程 非线性 色散性 复杂地形 变浅作用 波浪
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关于波浪Boussinesq方程的研究 被引量:11
4
作者 李孟国 王正林 蒋德才 《青岛海洋大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2002年第3期345-354,共10页
对有关波浪 Boussinesq方程的研究成果进行了系统的归纳总结和评述 。
关键词 波浪 boussinesq方程 非线性 色散性能 变浅作用性能
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新型Boussinesq方程的进一步改善 被引量:15
5
作者 林建国 邱大洪 邹志利 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第2期113-119,共7页
基于传统的Boussinesq方程,通过速度变换及在方程中加入高阶项的方法,给出了进一步改善线性色散关系及变浅作用系数的方程,其线性色散关系及变浅作用系数的精度均为O(β8)(β=h0/L,L为特征波长,h0为特征水... 基于传统的Boussinesq方程,通过速度变换及在方程中加入高阶项的方法,给出了进一步改善线性色散关系及变浅作用系数的方程,其线性色散关系及变浅作用系数的精度均为O(β8)(β=h0/L,L为特征波长,h0为特征水深). 展开更多
关键词 boussinesq方程 色散性 变浅作用 高价 波浪
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一类广义Boussinesq方程和Boussinesq-Burgers方程新的显式精确解 被引量:16
6
作者 高亮 徐伟 +1 位作者 唐亚宁 申建伟 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期1860-1869,共10页
利用一种推广的代数方法,求解了一类广义Boussinesq方程(B(m,n)方程)和Boussinesq-Burgers方程(B-B方程).获得了其多种形式的显式精确解,包括孤波解、三角函数解、有理函数解、Jacobi椭圆函数周期解和Weierstrass椭圆函数周期解,进一步... 利用一种推广的代数方法,求解了一类广义Boussinesq方程(B(m,n)方程)和Boussinesq-Burgers方程(B-B方程).获得了其多种形式的显式精确解,包括孤波解、三角函数解、有理函数解、Jacobi椭圆函数周期解和Weierstrass椭圆函数周期解,进一步丰富了这两类方程的解. 展开更多
关键词 boussinesq方程 boussinesq.Burgers方程 推广的代数方法 显式精确解
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高阶Boussinesq水波方程数值模型及其与实验结果的对比 被引量:13
7
作者 邹志利 张晓莉 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2002年第5期592-603,共12页
本文建立了基于预报 校正差分格式的高阶Boussinesq方程[1] 数值模型 ,进行了有沙坝地形上非线性波浪传播的物理模型实验 ,检验了数值模型和高阶Boussinesq方程的精度。研究了非线性波浪在有沙坝地形上传播的特性 ,分析沙坝坡度和水深... 本文建立了基于预报 校正差分格式的高阶Boussinesq方程[1] 数值模型 ,进行了有沙坝地形上非线性波浪传播的物理模型实验 ,检验了数值模型和高阶Boussinesq方程的精度。研究了非线性波浪在有沙坝地形上传播的特性 ,分析沙坝坡度和水深的影响。 展开更多
关键词 波浪 boussinesq方程 非线性水波 色散性
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多向不规则波绕射的数值模拟 被引量:12
8
作者 柳淑学 俞聿修 +2 位作者 赖国璋 李毓湘 韦永康 《海洋工程》 CSCD 2000年第3期39-45,共7页
采用有限元求解 Boussinesq方程数值计算模型 ,对单突堤和双突堤的波浪绕射进行了数值模拟 ,并与物模试验进行对比验证。模拟结果表明入射波浪的方向分布对波浪的绕射具有明显的影响 ,使防波堤后的波浪增大 ,开阔区域的波浪减小 ,波浪... 采用有限元求解 Boussinesq方程数值计算模型 ,对单突堤和双突堤的波浪绕射进行了数值模拟 ,并与物模试验进行对比验证。模拟结果表明入射波浪的方向分布对波浪的绕射具有明显的影响 ,使防波堤后的波浪增大 ,开阔区域的波浪减小 ,波浪的方向分布对港内波浪的分布具有一定的均化作用。 展开更多
关键词 多向不规则波 数值模拟 有限元法 波浪绕射
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潜礁上孤立波传播的数值模拟 被引量:18
9
作者 房克照 刘忠波 +2 位作者 唐军 邹志利 尹继伟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期295-300,共6页
为模拟孤立波在潜礁地形上的传播,建立了基于高阶Boussinesq水波方程的波浪传播数学模型。控制方程采用有限差分方法和有限体积方法混合求解。方程中的对流项用有限体积方法离散,结合HLL黎曼解和二阶TVD-WAF格式求解界面通量,控制单元... 为模拟孤立波在潜礁地形上的传播,建立了基于高阶Boussinesq水波方程的波浪传播数学模型。控制方程采用有限差分方法和有限体积方法混合求解。方程中的对流项用有限体积方法离散,结合HLL黎曼解和二阶TVD-WAF格式求解界面通量,控制单元边界左右变量采用四阶状态插值方法(MUSCL)构筑。方程中其余项则利用传统差分格式近似。通过引入考虑干湿边界的修正黎曼解和波浪破碎指标,实现了对海岸动边界和波浪破碎的处理。应用解析解验证模型并进一步模拟了孤立波在潜礁地形上传播变形,结果表明所建立模型较基于有限差分方法的模型具有巨大优势,适用于潜礁环境下波浪的数值模拟研究,同时也为求解其他类Boussinesq方程提供了参考。 展开更多
关键词 boussinesq 水波方程 孤立波 有限体积 有限差分 潜礁
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数值求解Boussinesq方程的有限元法 被引量:13
10
作者 柳淑学 俞聿修 +1 位作者 赖国璋 李毓湘 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2000年第4期399-410,共12页
本文基于有限元方法 ,采用线性单元 ,通过节点周围单元内的一阶导数的加权平均来确定单元节点上变量的一阶空间导数值 ,建立了求解 Boussinesq方程的数值计算模型 ,模型中 ,时间的积分采用 Adams- Bashforth- Moulton预报—校正法 。
关键词 boussinesq方程 有限元方法 数值模拟 波浪传播
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一种改进的近岸波浪破碎数值模型 被引量:13
11
作者 李绍武 李春颖 +1 位作者 谷汉斌 时钟 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期36-41,共6页
提出一种基于完全非线性Boussinesq方程的改进波浪破碎模型,用于模拟近岸浅水波浪破碎。模型借助水滚的概念,提出一种确定k方程紊动模式中紊动源项的计算公式,通过解k方程计算Boussinesq方程中的涡黏系数,实现对破碎波的模拟。岸边界采... 提出一种基于完全非线性Boussinesq方程的改进波浪破碎模型,用于模拟近岸浅水波浪破碎。模型借助水滚的概念,提出一种确定k方程紊动模式中紊动源项的计算公式,通过解k方程计算Boussinesq方程中的涡黏系数,实现对破碎波的模拟。岸边界采用窄缝法,使得模型可用于波浪爬坡的计算。用实验室实测波高和增减水资料对模型进行了验证,得到了一致的结果。紊动源、紊动动能以及紊动耗散率的计算结果表明:①在破波点处紊动源项值最大,随着波浪向岸边传播,逐渐减小;②破波点处,水平方向的对流和扩散在紊动能量输移中发挥重要作用;③岸边附近紊动源与紊动耗散接近平衡。 展开更多
关键词 完全非线性 boussinesq方程 波浪破碎 水滚 k-ε方程紊动模式
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斜坡非淹没刚性植被影响下孤立波爬高的研究 被引量:16
12
作者 姚宇 杜睿超 +1 位作者 袁万成 蒋昌波 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2015年第5期506-515,共10页
该文通过物理模型实验和数值模拟研究了孤立波与斜坡上非淹没刚性植被的相互作用。物理模型实验在波浪水槽中进行,运用CCD高速相机测量了斜坡上波浪的爬高,分析了入射波波高和植被密度对爬高的影响,结果表明爬高与入射波高的比值近似为... 该文通过物理模型实验和数值模拟研究了孤立波与斜坡上非淹没刚性植被的相互作用。物理模型实验在波浪水槽中进行,运用CCD高速相机测量了斜坡上波浪的爬高,分析了入射波波高和植被密度对爬高的影响,结果表明爬高与入射波高的比值近似为常数,其值取决于植被的密度。采用Boussinesq方程成功地模拟了波浪在斜坡上的传播变形及爬高过程:植被的阻水作用通过添加拖曳力项来实现,底床摩擦阻力系数通过模拟孤立波在无植被影响斜坡上的爬高确定,根据实验数据校核数值模型得到不同入射波高下植被的拖曳力系数。研究发现孤立波作用下斜坡上植被的平均拖曳力系数与平底床恒定流的情况并无明显差异。 展开更多
关键词 孤立波爬高 拖曳力系数 海岸植被 boussinesq方程
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沙坝海岸上裂流的数值模拟 被引量:16
13
作者 房克照 邹志利 刘忠波 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2011年第4期479-486,共8页
建立了基于二阶完全非线性Boussinesq水波方程的二维波浪破碎数值模型,对沙坝海岸上产生的裂流进行了数值模拟研究。首先将文献[1]中给出的一组二阶完全非线性Boussinesq方程进行扩展,在动量方程中引入紊动粘性项模拟波浪破碎引起的能... 建立了基于二阶完全非线性Boussinesq水波方程的二维波浪破碎数值模型,对沙坝海岸上产生的裂流进行了数值模拟研究。首先将文献[1]中给出的一组二阶完全非线性Boussinesq方程进行扩展,在动量方程中引入紊动粘性项模拟波浪破碎引起的能量耗散,采用窄逢法处理海岸动边界问题,并考虑了混合子网格效应以及水底摩擦。然后,在矩形网格上离散控制方程,采用有限差分方法和混合四阶Adams-Bashforth-Moulton预报矫正格式建立了数值模型。应用所建立模型对一带沟槽沙坝海岸上产生裂流的实验进行数值模拟,将计算的波高、增减水、时均流速、时均流场等与实验数据进行了比较。数值结果与实验结果吻合较好,这说明建立的数值模型是准确有效的,为下一步应用该模型模拟实际海岸上的裂流提供了研究基础。 展开更多
关键词 boussinesq水波方程 波浪破碎 裂流
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不同方式处理后软土地基侧向变形规律 被引量:15
14
作者 陈继彬 赵其华 +1 位作者 彭社琴 陈子扬 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期340-347,共8页
高速公路建设期侧向位移的控制是评价路基变形的重要依据。依据四川省遂-资(遂宁至资阳)高速公路软基沉降变形观测的数据,通过对现场监测资料的分析,分别探讨西南地区软土路基经塑料排水板(PVD)、碎石桩处理后,路基侧向变形y与深度z,最... 高速公路建设期侧向位移的控制是评价路基变形的重要依据。依据四川省遂-资(遂宁至资阳)高速公路软基沉降变形观测的数据,通过对现场监测资料的分析,分别探讨西南地区软土路基经塑料排水板(PVD)、碎石桩处理后,路基侧向变形y与深度z,最大侧向变形增量△ym与地表沉降增量△SD,平均侧向变形量Sy与地表沉降量Sf的变化规律。研究表明,(1)根据Boussinesq解答和实测数据得到路堤荷载作用面积下变形y随着深度z大致呈"S"形变化,近地表变化剧烈,随荷载增加最大侧向位移深度基本保持不变,土体最大侧向变形深度与路堤填筑高度无关,与土性有关;(2)经PVD处理后的软基在填筑期、预压期均有大量侧向位移发生,各占总位移量的50%,最大侧向位移深度在距离地表1.0~1.5 m处;(3)经碎石桩处理后软基侧向位移在填筑期已完成总位移量的75%~80%,总位移量明显小于PVD处理后软基侧向位移量,最大侧向位移深度在距离地表2.5~3.5 m处;(4)PVD处理软基在固结阶段△ym/△SD、Sy/Sf分别为0.15~0.30和0.10~0.20,大于填筑前期2~4倍,而碎石桩处理软基固结阶段△ym/△SD、Sy/Sf分别为0.10~0.15和0.03~0.05,各个阶段变化相当。 展开更多
关键词 软土地基 侧向变形规律 最大侧向变形增量 平均侧向变形量 boussinesq
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一种近岸区波浪破碎模型 被引量:7
15
作者 李绍武 王尚毅 柴山知也 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第1期103-110,共8页
从波浪破碎的能量关系入手,以紊流能量方程为基础,考虑破碎区内单个波在不同破碎阶段所提供的紊动能量强度的变化过程,提出了一种波浪破碎模式.通过将这一模型引入Boussinesq方程中,初步建立了一种近岸区波浪变形数学模型,并用波... 从波浪破碎的能量关系入手,以紊流能量方程为基础,考虑破碎区内单个波在不同破碎阶段所提供的紊动能量强度的变化过程,提出了一种波浪破碎模式.通过将这一模型引入Boussinesq方程中,初步建立了一种近岸区波浪变形数学模型,并用波浪水槽实验资料对模型模拟波高和平均水位的情况进行了初步验证,得到了良好的结果. 展开更多
关键词 boussinesq方程 波浪破碎 紊动粘滞系数
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用三角函数法获得非线性Boussinesq方程的广义孤子解 被引量:10
16
作者 贺锋 郭启波 刘辽 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期4326-4330,共5页
找到一个合适的代换——三角函数法,将非线性Boussinesq微分方程转换为非线性代数方程组.用吴消元法求解该非线性代数方程组,从而获得一般形式Boussinesq微分方程的广义孤子解.
关键词 boussinesq方程 吴消元法 非线性代数方程组 孤子解
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NumericalmodelforsolvingBousiinesq-typeequations:comparisonandvalidation 被引量:11
17
作者 Zou Shili and Xu Benhe (Received May 20, 1997 accepted August 13, 1997) 《Acta Oceanologica Sinica》 SCIE CAS CSCD 1998年第3期375-386,共12页
In order to solve the Boussinesq-type equations developed by Zou [ 1997, Science in China , 27(5) , 460 ̄473], two finite difference methods were used: a predictor-corrector scheme and an ADI algorithm. The compar-iso... In order to solve the Boussinesq-type equations developed by Zou [ 1997, Science in China , 27(5) , 460 ̄473], two finite difference methods were used: a predictor-corrector scheme and an ADI algorithm. The compar-isons of the numerical results of the two methods were made for a variety of cases, including the wave diffraction through a breakwater gap and the wave refraction over the bathymetry with a deep channel. Comparisons were also made between the mathematical model results and those from physical model in order to validate the two methods. The differences in computational efficiency and accuracy of the two methods were discussed. 展开更多
关键词 Water wave ADI boussinesq equations
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基于Boussinesq方程的波浪破碎模型的研究综述 被引量:6
18
作者 李春颖 李绍武 《港工技术》 北大核心 2003年第4期1-4,共4页
介绍了 Boussinesq型波动方程的发展 ,并对基于 Boussinesq方程的破碎模型和波生流计算相关的技术问题进行了系统的归纳总结和评述 。
关键词 boussinesq方程 波浪破碎模型 沿岸流 海岸动力学 色散性能 动量修正模型 紊动模型 波面水滚模型
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波浪对箱形船作用的三维耦合计算模型 被引量:10
19
作者 王大国 邹志利 唐春安 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第4期533-544,共12页
为获得具有工程实用价值的港口三维船非线性波浪力的时域计算方法,该文建立了波浪对港口中船非线性作用的三维时域计算耦合模型:用欧拉方程计算船底面下的内域,用Boussinesq方程计算船侧面到港口边界的外域,两域在交界面处匹配条件是流... 为获得具有工程实用价值的港口三维船非线性波浪力的时域计算方法,该文建立了波浪对港口中船非线性作用的三维时域计算耦合模型:用欧拉方程计算船底面下的内域,用Boussinesq方程计算船侧面到港口边界的外域,两域在交界面处匹配条件是流量连续和压力相等。并进行了相关模型实验,实验结果和数值计算结果比较表明该耦合计算模型具有满意的精度。此外,该三维耦合模型数学处理简单,计算效率高,可适用于工程计算。 展开更多
关键词 boussinesq方程 欧拉方程 三维耦合模型
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近岸波浪在刚性植被区域传播的数值模型 被引量:10
20
作者 王磊 房克照 +1 位作者 尹晶 孙家文 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2015年第6期62-69,共8页
基于扩展型Boussinesq水波方程,建立了波浪在刚性植被覆盖的近岸海域传播的数值模型。通过在动量方程源项中引入拖曳阻力项考虑植被对波浪的衰减作用。控制方程采用有限差分和有限体积混合格式求解,模型稳定性强,具备间断捕捉能力,能有... 基于扩展型Boussinesq水波方程,建立了波浪在刚性植被覆盖的近岸海域传播的数值模型。通过在动量方程源项中引入拖曳阻力项考虑植被对波浪的衰减作用。控制方程采用有限差分和有限体积混合格式求解,模型稳定性强,具备间断捕捉能力,能有效模拟近岸区域波浪的传播变形、破碎和处理海岸动边界问题。利用所建立模型对典型物理模型实验进行模拟,计算结果与实验结果吻合良好,表明模型可用于波浪在刚性植被覆盖海域的数值计算。 展开更多
关键词 boussinesq水波方程 刚性植被 消浪 数值模拟 波浪传播
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