海洋工程波浪力學

第1章 波動方程
1.1 流體力學基本方程
1.1.1 連續(xù)方程
1.1.2 運動方程
1.1.3 理想流體非定常無旋運動的拉格朗日積分
1.2 波浪運動基本方程及定解條件
1.2.1 勢波理論
1.2.2 基本方程與定解條件
第2章 線性波理論
2.1 常深度小振幅波理論
2.1.1 邊界條件的簡化
2.1.2 基本方程的解
2.2 線性波的特性
2.2.1 波面方程
2.2.2 彌散關系
2.2.3 水質(zhì)點的速度和加速度
2.2.4 水質(zhì)點的運動軌跡
2.2.5 波動壓強
2.2.6 波動能量
2.3 線性波的兩種極限情況
2.3.1 深水波
2.3.2 淺水波
2.3.3 三種波浪的匯總
2.4 波浪的疊加
2.4.1 駐波
2.4.2 波群
2.5 平面斜向波
第3章 非線性波浪理論
3.1 斯托克斯波浪理論
3.1.1 控制方程及基本求解理論
3.1.2 斯托克斯二階波
3.1.3 斯托克斯三階波
3.1.4 斯托克斯五階波
3.1.5 Stokes五階波中超越方程的求解
3.2 流函數(shù)波浪理論
3.3 橢圓余弦波
3.3.1 橢圓余弦波的主要結(jié)果
3.3.2 橢圓余弦波的極限情況
3.4 孤立波
3.5 波浪理論的適用性
第4章 波浪的傳播與變形
4.1 波浪在深水中的彌散與傳播
4.2 波浪的淺水效應
4.2.1 波浪守恒
4.2.2 波浪淺水變形
4.2.3 波浪的折射
4.3 波浪的反射
4.4 波浪的繞射
4.5 波浪的破碎
4.5.1 波浪破碎原因
4.5.2 破碎波類型
4.6 復雜地形情況下的波浪傳播與變形數(shù)值計算
4.6.1 Boussinesq類方程
4.6.2 緩坡方程
4.6.3 譜模型
4.6.4 非線性淺水方程模型
4.6.5 模型比較分析與應用范圍推薦
4.6.6 應用案例介紹與分析
第5章 隨機波浪理論
5.1 海浪的觀測與描述
5.1.1 海浪是隨機過程
5.1.2 隨機變量及其統(tǒng)計特征
5.2 隨機海浪的統(tǒng)計特征
5.2.1 波要素及特征波定義
5.2.2 波高分布
5.2.3 最大波高分布
5.2.4 周期分布
5.2.5 波高與周期聯(lián)合分布
5.3 隨機波浪的譜特性
5.3.1 波浪譜
5.3.2 常見的波浪頻譜
5.3.3 方向譜
5.3.4 譜與海浪要素的關系
5.4 隨機波浪的數(shù)值模擬
5.4.1 二維不規(guī)則波的數(shù)值模擬
5.4.2 三維波面的數(shù)值模擬
5.5 海浪的長期統(tǒng)計分布規(guī)律
5.5.1 波浪散布圖
5.5.2 年極值波高的長期分布
5.5.3 重現(xiàn)期
5.5.4 設計波浪要素
5.5.5 遭遇概率
第6章 作用在小尺度結(jié)構(gòu)物上的波浪力
6.1 概述
6.2 海流中的圓柱體
6.2.1 勢流理論
6.2.2 粗糙圓柱體
6.2.3 傾斜圓柱體
6.2.4 繞流升力
6.3 作用在直立柱體上的波浪力
6.3.1 莫里森方程
6.3.2 作用在單柱體上的波浪力
6.3.3 線性波作用下直立圓柱體上的波浪力
6.3.4 單柱體上的橫向力
6.3.5 群柱體上的波浪力
6.4 水動力系數(shù)
6.4.1 水動力系數(shù)的確定方法
6.4.2 影響因素
6.4.3 規(guī)范建議值
6.5 莫里森公式的修正
6.5.1 傾斜柱體上的波浪力
6.5.2 海底管道上的作用力
6.5.3 自由液面影響
6.6 波流共同作用下的波浪力計算
6.6.1 水流對波浪運動特性的影響
6.6.2 波浪力的計算
6.7 隨機波浪力的計算
6.7.1 特征波法
6.7.2 譜分析法
第7章 作用在大尺度結(jié)構(gòu)物上的波浪力
7.1 繞射理論
7.1.1 繞射理論基本概念
7.1.2 線性繞射問題的控制方程
7.1.3 線性繞射波浪力
7.1.4 繞射系數(shù)
7.2 大直徑直立圓柱體波浪力分析
7.2.1 控制方程及速度勢的求解
7.2.2 大直徑柱體上的線性波浪力
7.3 任意形狀三維結(jié)構(gòu)物上的波浪力
7.3.1 格林函數(shù)G（x，y，z；ξ；η；ζ）
7.3.2 源強度函數(shù)f（ξ，η，ζ）的確定
7.3.3 Fredholm積分方程的數(shù)值解
7.3.4 波浪力的計算
7.4 大尺度水下潛體上的波浪力
7.4.1 弗汝德一克雷洛夫假定法
7.4.2 長方潛體上的波浪力
7.4.3 直立圓柱潛體上的波浪力
7.4.4 水平圓柱潛體上的波浪力
7.4.5 水平半圓柱潛體上的波浪力
7.4.6 半球潛體上的波浪力
7.5 固定物體上的二階波浪力
7.5.1 二階繞射問題控制方程
7.5.2 作用在結(jié)構(gòu)物上的波浪力
7.S.3 二階波浪力
7.6 作用在大型浮體上的波浪力
7.6.1 坐標系
7.6.2 線性勢流理論
7.6.3 波浪作用力
7.6.4 波浪力作用下浮體結(jié)構(gòu)運動方程
附錄
附錄A 泰勒級數(shù)
附錄8 三角函數(shù)
附錄C 雙曲函數(shù)
附錄D 雅可比橢圓函數(shù)
附錄E 貝塞爾函數(shù)
附錄F Matlab函數(shù)
爹考文獻