海洋动力环境模拟数值算法及应用
内容简介
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本书的应用实例 (如大尺度结构的波浪力, 波浪与大尺度群墩结构的相互作用, 基于VOF方法的波浪冲击数值模型、波浪对可渗潜堤及斜坡堤护面块体作用的SPH数值模型、浮箱式浮防波堤的时域数值模型等) , 是作者多年来从事海岸和近海工程领域波浪、水流等海洋动力环境要素对建筑物作用的研究成果, 对读者了解海洋工程、水利工程、船舶工程的数值模拟技术发展有重要的学术价值。
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目录
第1章 有限差分法1．1 引言1．1．1 有限差分法简介1．1．2 模型方程1．1．3 范数1．1．4 三对角线方程组的追赶法1．2 差分格式的基本理论1．2．1 差分格式的构造1．2．2 差分格式的相容性1．2．3 差分格式的收敛性1．2．4 差分格式的稳定性1．2．5 von Neumann稳定性分析1．2．6 Hin稳定性分析1．3 基本差分格式1．3．1 一维问题基本差分格式1．3．2 多维问题的特殊性1．3．3 多维问题基本差分格式1．3．4 数值效应1．4 Laplace方程的差分格式1．4．1 五点差分公式1．4．2 边界点插值1．4．3 差分方程求解1．5 平面二维潮流泥沙的数值模型1．5．1 基本方程1．5．2 水流运动方程组的离散及求解1．5．3 悬沙输移扩散方程的离散及求解1．5．4 数值模型算例1．6 基于VOF方法的数值波浪水槽模型1．6．1 数值模型1．6．2 自由表面追踪1．6．3 边界条件设置1．6．4 主动吸收数值造波边界1．6．5 波浪破碎过程的数值模拟1．6．6 浪溅区结构物波浪冲击作用的数值模拟参考文献第2章 有限体积法2．1 引言2．1．1 有限体积法简介2．1．2 流体动力学通用变量方程2．1．3 非结构化网格2．2 有限体积法的构造2．2．1 计算区域的离散化2．2．2 Riemann问题2．2．3 有限体积法离散的基本思想2．2．4 一维对流扩散方程的离散格式2．2．5 一维双曲型方程组的Roe格式2．2．6 TVD格式2．3 结构化网格的FVM算法2．3．1 通用变量方程的离散格式2．3．2 交错网格算法2．3．3 SIMPLE算法2．3．4 PISO算法2．4 非结构化网格的FVM算法2．4．1 非结构化网格的生成算法2．4．2 二维对流问题的离散格式2．4．3 二维守恒型方程组的离散格式2．5 台风浪场数值模型2．5．1 基本方程2．5．2 数值算法2．5．3 数值模型算例2．6 离岸挡板式透空堤后波高分布数值模拟2．6．1 数值模型2．6．2 数值方法的验证2．6．3 离岸挡板式透空堤后的波高分布参考文献第3章 光滑粒子流体动力学方法3．1 引言3．1．1 无网格法3．1．2 光滑粒子流体动力学法3．2 SPH的基本理论3．2．1 SPH的概念3．2．2 光滑函数的主要特征3．2．3 SPH近似式的精度3．3 计算流体动力学问题中的SPH算法3．3．1 密度的粒子近似法3．3．2 动量方程的粒子近似法3．3．3 SPH数值算法3．3．4 WCSPH方法与ISPH方法3．4 修正SPH算法3．4．1 SPH方法的连续性修正3．4．2 SPH方法的边界处理改进3．4．3 SPH方法的计算效率3．5 基于sPH方法的数值波浪水槽／水池3．5．1 流体运动控制方程3．5．2 边界条件设置3．5．3 数值波浪水槽3．5．4 数值波浪水池3．5．5 波浪与直立圆柱相互作用3．6 波浪与浮体的相互作用3．6．1 浮体运动控制方程3．6．2 浮体边界处理3．6．3 波浪与自由漂浮浮体的相互作用3．6．4 波浪与锚固浮体的相互作用参考文献第4章 边界单元法4．1 引言4．1．1 边界单元法简介4．1．2 Laplace方程的基本解4．1．3 Bessel函数4．2 建立边界积分方程的直接法4．2．1 Green公式建立边界积分方程4．2．2 加权余量法建立边界积分方程4．3 建立边界积分方程的间接法4．3．1 面源与面偶4．3．2 单层势与第二类边值问题4．3．3 双层势与**类边值问题4．4 Laplace方程的边界单元法4．4．1 边界积分方程的离散4．4．2 系数计算4．4．3 边界单元法算例4．5 大尺度任意形状结构的波流力4．5．1 波浪数学模型4．5．2 奇点处理4．5．3 绕流数学模型4．5．4 圆柱形人工岛的波流力算例4．6 大尺度直立墩群结构的波浪力4．6．1 波浪数学模型4．6．2 方形墩群结构的波浪力4．6．3 异型截面墩柱式透空防波堤透射系数4．7 浮式防波堤运动响应的时域数值模型4．7．1 波浪数学模型4．7．2 时域边界单元法4．7．3 锚链力计算4．7．4 浮体运动方程求解4．7．5 数值模型算例参考文献
封面
书名:海洋动力环境模拟数值算法及应用
作者:王永学，任冰著
页数:378页
定价:¥168.0
出版社:科学出版社
出版日期:2019-11-01
ISBN:9787030520883
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