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应用Boussinesq方程对非线性波与流相互作用的理论研究 被引量:12
1
作者 李玉成 张永刚 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 1996年第2期205-211,共7页
本文应用了Boussinesq方程,对潮汐势流与规则波和不规则波共存时的非线性二阶波一流相互作用现象进行了理论分析,得到了在等水深条件下非线性相互作用二阶波流计算公式。应用此一公式可分析发现波受水流的非线性作用,不同... 本文应用了Boussinesq方程,对潮汐势流与规则波和不规则波共存时的非线性二阶波一流相互作用现象进行了理论分析,得到了在等水深条件下非线性相互作用二阶波流计算公式。应用此一公式可分析发现波受水流的非线性作用,不同于波受地形等水深变化的影响,其二阶波流频率不变,仍保持一阶线性入射波频率。本文最后采用所推导得到的二阶波流计算公式,对不规则波与势流相互作用等现象进行工程验算。得到了与物模实验较为一致的计算结果。应用本文的计算公式可以对现有工程规范中波与流计算公式进行修正和补充。由于其简便易行。 展开更多
关键词 波流计算 非线性波 不规则波 相互作用
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变更Boussinesq方程和Kupershmidt方程的多孤子解 被引量:17
2
作者 张解放 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期171-175,共5页
使用王明亮引进的齐次平衡方法,求出了变更Boussinesq方程和Kupershmidt方程的多孤子解。
关键词 齐次平衡法 多孤波解 boussinesq方程 K方程
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促进其线性频散特征另一种形式的Bousinesq方程 被引量:13
3
作者 张永刚 李玉成 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第2期142-150,共9页
Bousinesq方程能够用于模拟表面重力波传播过程中的折射、绕射、反射以及浅化,非线性作用等现象.用不同垂直积分方法所得到的二维Boussinesq方程形式具有不同的线性频散特征.采用两个不同的水深层的水平速度变量... Bousinesq方程能够用于模拟表面重力波传播过程中的折射、绕射、反射以及浅化,非线性作用等现象.用不同垂直积分方法所得到的二维Boussinesq方程形式具有不同的线性频散特征.采用两个不同的水深层的水平速度变量组合,推导出一个新形式的Bousinesq方程.通过对其参数的设置可得到精确的线性频散解Pade近似4阶精度.其适用范围已由原来的浅水,向深水拓进.相速误差小于2%,其拓展适用范围可达到08个波长水深.应用所得到的新型Bousinesq方程,采用有限差分法,对经典工况进行了数值模拟,其计算结果表明,计算值与物模实验值吻合较好. 展开更多
关键词 表面重力波 非线性 不规则波 数值模拟 重力波
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Boussinesq方程的新显式精确行波解 被引量:13
4
作者 黄文华 张解放 盛正卯 《浙江大学学报(理学版)》 CAS CSCD 2003年第2期145-149,共5页
借助计算机代数系统 Mathematica,利用双函数法和吴文俊消元法 ,获得 Boussinesq方程的多组新的显式精确行波解 ,包括孤波解和周期性解 。
关键词 boussinesq方程 显式精确行波解 双函数法 吴文俊消元法 计算机代数系统 孤波解 周期性解 非线性科学
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A novel (G'/G)-expansion method and its application to the Boussinesq equation 被引量:14
5
作者 Md.Nur Alam Md.Ali Akbar Syed Tauseef Mohyud-Din 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第2期34-43,共10页
In this article, a novel (G'/G)-expansion method is proposed to search for the traveling wave solutions of nonlinear evolution equations. We construct abundant traveling wave solutions involving parameters to the B... In this article, a novel (G'/G)-expansion method is proposed to search for the traveling wave solutions of nonlinear evolution equations. We construct abundant traveling wave solutions involving parameters to the Boussinesq equation by means of the suggested method. The performance of the method is reliable and useful, and gives more general exact solutions than the existing methods. The new (G'/G)-expansion method provides not only more general forms of solutions but also cuspon, peakon, soliton, and periodic waves. 展开更多
关键词 (G'/G)-expansion method boussinesq equation solitary wave solutions auxiliary nonlinear ordinary differential equation
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广义Boussinesq方程的同伦映射近似解 被引量:14
6
作者 莫嘉琪 程燕 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期4379-4382,共4页
研究了一个广义非线性Boussinesq方程.利用同伦映射方法,首先构造了相应的同伦变换;其次选取了适当的初始近似;然后用同伦映射方法得到了孤立子波近似解;最后得到了微扰渐近表示式.
关键词 boussinesq方程 非线性 孤立子 近似方法
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应用Boussinesq方程对由航道开挖所造成水深变化对波浪传播所产生的异常波况的数值研究 被引量:10
7
作者 张永刚 李玉成 《海岸工程》 1997年第1期7-17,共11页
应用Boussinesq方程采用有限差分法建立了非线性数值波浪模式,并应用该模式对由航道开挖所造成水深变化对波浪传播产生的异常现象进行了数值模拟研究。从结果来看这种异常波浪局部增大现象是由于入射波与航道夹角过小,使波浪无法折射... 应用Boussinesq方程采用有限差分法建立了非线性数值波浪模式,并应用该模式对由航道开挖所造成水深变化对波浪传播产生的异常现象进行了数值模拟研究。从结果来看这种异常波浪局部增大现象是由于入射波与航道夹角过小,使波浪无法折射入航道,而在航道两侧反射叠加的结果。因此说水深的变化对波浪产生的反射现象也是不可忽视的。 展开更多
关键词 boussinesq方程 航道开挖 波浪传播 异常波况
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不规则波Boussinesq型方程的造波、消波和反射 被引量:7
8
作者 朱良生 洪广文 《海洋工程》 CSCD 2000年第4期43-48,共6页
对前人提出的造波、消波和反射边界方法分析表明 ,其方法是极浅水波近似 ,不适用于任意水深的水域。本文就任意水深变化 Boussinesq型方程 ,提出了不规则波新的造波原理、方法和消波边界及部分反射边界波动方程。试验表明 ,本文提出的... 对前人提出的造波、消波和反射边界方法分析表明 ,其方法是极浅水波近似 ,不适用于任意水深的水域。本文就任意水深变化 Boussinesq型方程 ,提出了不规则波新的造波原理、方法和消波边界及部分反射边界波动方程。试验表明 ,本文提出的造波、消波和反射方程是有效而可靠的。 展开更多
关键词 不规则波 boussinesq方程 造波 消波 反射 水深
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水位变化对带挡土墙路基稳定性影响 被引量:12
9
作者 谢新宇 杨相如 +1 位作者 刘开富 朱向荣 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2009年第A6期1262-1266,1271,共6页
水位变化是影响带挡土墙路基稳定性的重要因素。考虑到水位的反复变化会引起路基土体抗剪强度减小,并使浸润线上、下土体强度不同。在此前提下基于Boussinesq方程确定边坡浸润线,利用GEO-SLOPE软件,结合浙西地区某国道线及附近的高速公... 水位变化是影响带挡土墙路基稳定性的重要因素。考虑到水位的反复变化会引起路基土体抗剪强度减小,并使浸润线上、下土体强度不同。在此前提下基于Boussinesq方程确定边坡浸润线,利用GEO-SLOPE软件,结合浙西地区某国道线及附近的高速公路工程特征,研究了带挡墙路基的稳定性。分析表明,库岸路基边坡的稳定性与库水位变化幅度及变化速率有关;水位缓慢变化与骤然下降对路基产生的影响不同;路基边坡稳定性还与所采用的挡土墙形式有关。此外库水位的变化对挡土墙的抗滑移稳定性和抗倾覆稳定性也存在影响。 展开更多
关键词 路基边坡 挡土墙 稳定性 抗剪强度 boussinesq方程
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基于Boussinesq方程的近岸波流统一模型 被引量:10
10
作者 卢吉 余锡平 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2008年第3期314-320,共7页
用统一的理论正确描述近岸海域内不同尺度的水动力学现象是海岸水动力学研究的一个难题。本文通过将一种简单的波浪破碎模型引入到Boussinesq方程,建立了能够统一描述近岸水波和波生流的数学模型。将数学模型应用于计算浅滩上的波浪变... 用统一的理论正确描述近岸海域内不同尺度的水动力学现象是海岸水动力学研究的一个难题。本文通过将一种简单的波浪破碎模型引入到Boussinesq方程,建立了能够统一描述近岸水波和波生流的数学模型。将数学模型应用于计算浅滩上的波浪变形以及均一斜坡上平行于海岸的沙坝缺口附近的波生流,得到了良好的结果。 展开更多
关键词 近岸波浪 波生流 boussinesq方程 波浪破碎
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波浪水槽中非线性浅水波传播特性与模拟 被引量:8
11
作者 邹志利 王大国 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2005年第3期23-30,共8页
通过建立解析解、进行数值模拟和物理实验,研究了波浪水槽中非线性浅水波浪传播特性,给出了数值模拟中对应造波板做正弦运动的二阶入射边界条件。数值模拟采用高阶Boussinesq方程。实验结果、数值结果和解析解进行对比,并讨论了解析解... 通过建立解析解、进行数值模拟和物理实验,研究了波浪水槽中非线性浅水波浪传播特性,给出了数值模拟中对应造波板做正弦运动的二阶入射边界条件。数值模拟采用高阶Boussinesq方程。实验结果、数值结果和解析解进行对比,并讨论了解析解的适用范围、高次谐波的产生及三波相互作用问题。 展开更多
关键词 二阶入射边界条件 解析解 高次谐波 三波相互作用 浅水波 boussinesq方程
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波浪在潜堤上传播的非线性参数分析 被引量:11
12
作者 马小舟 马玉祥 +2 位作者 朱小伟 董国海 陈洪洲 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期235-241,共7页
利用完全非线性Boussinesq方程数值模型,通过与不规则波浪理论谱、物理模型实验进行了对比验证,证明了该模型模拟不规则波浪的有效性。应用该模型研究了不规则波浪在缓坡潜堤上传播时,波浪非线性参数的变化。波浪在经过缓坡潜堤过程中,... 利用完全非线性Boussinesq方程数值模型,通过与不规则波浪理论谱、物理模型实验进行了对比验证,证明了该模型模拟不规则波浪的有效性。应用该模型研究了不规则波浪在缓坡潜堤上传播时,波浪非线性参数的变化。波浪在经过缓坡潜堤过程中,波浪的不对称度有一个由负变正的过程,并且最小值出现在堤顶前部区域,最大值出现在堤顶后部区域。波浪的偏度在变浅区逐渐增大,在堤顶中部区域达到最大值,之后偏度在反变浅区逐渐减小到零附近。极值出现的位置可能是潜堤受波浪冲刷破坏比较严重的位置。基于几个典型位置波面过程线的波形变化及其波浪谱变化分析了这些参数变化的原因。分析了变浅区、反变浅区、堤顶区三个区域不对称度和偏度随Ursell数的变化关系,并给出了变浅区和反变浅区波浪的不对称度和偏度与Ursell数之间的经验公式,并与相关研究进行了对比。 展开更多
关键词 不规则波浪 潜堤 boussinesq方程 波浪不对称度 波浪偏度 Ursell数
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任意水深变化Boussinesq型方程非线性波数值计算 被引量:7
13
作者 朱良生 洪广文 《海洋工程》 CSCD 2000年第2期29-37,共9页
首先从一个含有耗散项的高阶非线性和频散性波浪理论模型出发 ,建立了适用于任意底坡变化 ,相对水深 h/ L0 ≤ 1的非线性波数学模型。应用全隐式交错网格和二阶精度中心差分法 ,得到离散方程组。进一步对其一阶导数项进行修正 ,达到与... 首先从一个含有耗散项的高阶非线性和频散性波浪理论模型出发 ,建立了适用于任意底坡变化 ,相对水深 h/ L0 ≤ 1的非线性波数学模型。应用全隐式交错网格和二阶精度中心差分法 ,得到离散方程组。进一步对其一阶导数项进行修正 ,达到与方程高阶项同量阶精度。精度检验表明本文计算结果与理论解和物理模型结果符合良好。 展开更多
关键词 非线性波 boussinesq方程 任意水深变化 数值计算
全文增补中
Random Attractors of Boussinesq Equations with Multiplicative Noise 被引量:10
14
作者 Yang Rong LI Bo Ling GUO 《Acta Mathematica Sinica,English Series》 SCIE CSCD 2009年第3期481-490,共10页
We study the random dynamical system (RDS) generated by the Benald flow problem with multiplicative noise and prove the existence of a compact random attractor for such RDS.
关键词 random dynamical systems random attractor boussinesq equation white noise Wiener process
原文传递
一种基于Boussinesq方程的近岸区破碎波模型 被引量:6
15
作者 李德筠 张伟 李绍武 《海洋工程》 CSCD 2000年第3期34-38,共5页
基于文献 [1]Bossinesq方程的近岸区破碎波模型基础 ,将数值模型中的波高衰减规律由假设改进为 Dally的解析公式 ,使近岸区破碎波模型的应用性更强。并将数值模型计算结果与现场实验资料进行对比 。
关键词 boussinesq方程 波浪破碎 数值模型 近岸区
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潜水一维非稳态运动的解析理论及应用 被引量:8
16
作者 杨红坡 谢新宇 +1 位作者 张继发 曾国熙 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期82-86,共5页
讨论了潜水一维非稳态运动Boussinesq方程的对称性,并采用Lie群变换,就某些边界条件求出了其解析解,以便与线性化近似理论作比较;在此基础上,分析了Boussinesq方程线性化所引起的误差问题,并得到了特定条件下严格的零误差线性化方法。最... 讨论了潜水一维非稳态运动Boussinesq方程的对称性,并采用Lie群变换,就某些边界条件求出了其解析解,以便与线性化近似理论作比较;在此基础上,分析了Boussinesq方程线性化所引起的误差问题,并得到了特定条件下严格的零误差线性化方法。最后,通过算例的分析对比,提出了在线性化时应该遵循的一些原则。 展开更多
关键词 boussinesq方程 潜水 非线性 非稳态运动 Lie群变换
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大小潮作用下沿海潜水水位波动的数值研究 被引量:8
17
作者 庄水英 陈娟 李凌 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期10-13,共4页
沿海潜水层具有一个动态的向海边界,水位随海潮的波动而波动.浸润面的存在给向海边界条件的确定带来一定的困难,而以往研究(例如大小潮水位波动的摄动解法)往往忽略浸润面的影响.为此,在考虑浸润面影响的基础上建立了大小潮水位波动的... 沿海潜水层具有一个动态的向海边界,水位随海潮的波动而波动.浸润面的存在给向海边界条件的确定带来一定的困难,而以往研究(例如大小潮水位波动的摄动解法)往往忽略浸润面的影响.为此,在考虑浸润面影响的基础上建立了大小潮水位波动的数学模型.模拟结果表明:(a)潜水层周期平均水位高于静止水位;(b)大小潮向内陆传播时振幅衰减越来越明显,但传播距离远远大于半日潮的传播距离;(c)水位随时间变化具有不对称性,水位上升比下降快;(d)在水位下降阶段特别是大潮期间,地下水渗出点水位偏离潮汐水位,即会形成浸润面. 展开更多
关键词 大小潮 水位波动 浸润面 沿海含水层 数值模拟 boussinesq方程
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可变给水度的潜水面运动方程 被引量:8
18
作者 王旭升 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期335-339,共5页
对Boussinesq方程进行修正,在地下水模型中考虑给水度的可变性,建立了可变给水度的潜水面运动方程。考虑包气带的水分存贮作用,提出了一个可变给水度潜水面运动方程的通式,使给水度的变化间接通过包气带吸力的变化特征来表现。通过引入... 对Boussinesq方程进行修正,在地下水模型中考虑给水度的可变性,建立了可变给水度的潜水面运动方程。考虑包气带的水分存贮作用,提出了一个可变给水度潜水面运动方程的通式,使给水度的变化间接通过包气带吸力的变化特征来表现。通过引入简化的或经验的给水度变化模式,建立了基于完全给水度和基于Boulton滞后理论的潜水面运动方程。使用Hydrus2D程序模拟砂料的渗流槽试验以检验经改进的方程,结果表明基于完全给水度的方程显著改善计算结果,而基于Boulton滞后理论的结果与难以确定的滞后因子有关,且不一定能够反映实际滞后排水特性。 展开更多
关键词 潜水面 boussinesq方程 给水度 包气带 地下水模型
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波浪作用产生沙波的动力机制研究 被引量:4
19
作者 张永刚 李玉成 《海洋工程》 CSCD 2000年第1期33-37,共5页
界面波作用产生的周期沙波现象的动力机制一直没有得到合理圆满的解释。本文针对这种现象通过对浅水弱非线性Boussinesq方程 ,讨论界面波由于反射效应产生的反射波与入射波的非线性相互作用 ,得出了一个不受时间变量制约的不传播非线性... 界面波作用产生的周期沙波现象的动力机制一直没有得到合理圆满的解释。本文针对这种现象通过对浅水弱非线性Boussinesq方程 ,讨论界面波由于反射效应产生的反射波与入射波的非线性相互作用 ,得出了一个不受时间变量制约的不传播非线性二阶驻波解。从这个驻波解空间分布上可以看出 ,这种动力机制作用产生的周期沙波通常是其波形平行于反射壁 ,并且沙波波长为入射波垂直反射壁面分量的一半。数值模拟结果证明这个非线性二阶波是 Genus- 2波列的一个子集。水槽实验和海岸高空照片资料上清楚的分辨出这种由反射壁效应产生的沙波的客观存在性。 展开更多
关键词 波浪效应 周期沙波 boussinesq方程 非线性相互作用 驻波解
全文增补中
一类基于不可压缩流体方程及其耦合问题的深度学习方法研究
20
作者 李剑 张文 +2 位作者 岳靖 彭珂依 陈掌星 《计算数学》 CSCD 北大核心 2024年第2期232-252,共21页
本文通过实现深度前馈人工神经网络求解不可压缩流体偏微分方程,基于方程残差、初边值条件构造合适的损失函数和深度学习求解算法.与传统数值方法相比,该方法只需在内部、边界和初始时刻随机生成样本点作为训练集,因此该方法是无网格的... 本文通过实现深度前馈人工神经网络求解不可压缩流体偏微分方程,基于方程残差、初边值条件构造合适的损失函数和深度学习求解算法.与传统数值方法相比,该方法只需在内部、边界和初始时刻随机生成样本点作为训练集,因此该方法是无网格的,并且各物理场变量之间并行求解,便于分析复杂多物理场耦合模型中物理量的变化规律.收敛性分析在统一框架下为深度学习方法求解此类不可压缩流体偏微分方程提供了理论支撑,通过求解一类非定常Stokes方程,一类粘性Boussinesq方程和一类Navier-Stokes/Darcy耦合方程说明此方法可以有效求解不可压缩流体偏微分方程并且具有较好的精度. 展开更多
关键词 偏微分方程 深度学习 STOKES方程 boussinesq方程 Navier-Stokes/Darcy方程
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