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水波的速度

本文论述水波的各种速度,  (本文共3页) 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

基于Hamilton体系的非线性浅水波分析方法

水波问题是水力学的重要课题,江河湖海等相关工程问题均涉及到水波问题。在水波问题中,浅水波是一类重要的分支,浅水波问题的特点是水平方向的尺度远远大于水深。描述浅水波问题的基本方程可归结为典型的非线性双曲型方程。所以研究浅水波方程的基本方法,包括解析和数值方法,以及解的性质和规律,具有重要的科学意义和工程应用价值。然而,由于浅水波问题自身的复杂性和求解的困难性,目前的传统方法在研究该问题时不得不做出很多假定,从而偏离了物理问题本身,使得研究遇到各种的困难。而根据力学中的Hamilton原理研究浅水波问题,采用现代数学工具直接得到基本控制方程,推导过程中始终满足系统的守恒性质,克服了传统方法的不足,为解决浅水波问题提供了一条新的道路。本文分别研究了包含自由表面的单层流体和双层流体的波动问题。从建立浅水波方程的最基本的能量出发,构造Hamilton函数,通过变分原理推导出满足辛性质的Hamilton正则方程。根据Hamilton正则方程...  (本文共150页) 本文目录 | 阅读全文>>

《物理实验》2005年05期
物理实验

测量水的振动频率与水波传播速度

利用激光器、硅光电池等器件,采用光折射方法设计了激光测量水的振动频率与水波...  (本文共4页) 阅读全文>>

中国工程物理研究院
中国工程物理研究院

超重环境下水波模拟与传播特性研究

海洋工程领域传统的、常重环境下的缩尺模型实验一直伴随着无法有效重现原型自重应力场(或压力场)的问题,进而无法在缩尺模型中有效重现水-土相互作用过程中的许多现象。由离心实验设备提供的超重环境则可有效解决自重应力场的重现问题,这也正是大量学者将离心模型实验引入工程问题的研究的主要原因。然而,限于现有离心实验设备的形式和海洋工程领域水波问题对波浪水槽的依赖,鲜有人对超重环境下的水波问题进行系统和深入的研究。鉴于此,本文对超重环境下水波实验中涉及的各项问题,如模型相似、水波的生成和传播,以及离心机环境下的超重环境与理想超重环境的差异对水波运动的影响等问题进行系统研究。主要包括以下几个方面的内容:1、建立了超重环境下的水波相似模型。文中分别推导了超重环境下理想流体定常流动、理想流体非定常流动、粘性流体和可压缩性流体的流场相似模型。研究表明,超重环境下流场可同时满足Fr准则、St准则、Re准则和Eu准则;但考虑Re准则与其它准则同时满足时需...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

三峡升船机的浅水波位移法与保辛时程积分

本文以三峡升船机的浅水波为工程背景,提出了浅水波的位移法理论,研究了保守体系的时程积分和非线性保辛算法,并将保辛算法应用于浅水波位移法理论问题的数值求解中。首先本文探讨了保守体系的时程积分,对区段内的Hamilton矩阵进行二次插值,基于混合能的变分原理,采用时间有限元应用辛矩阵正则变换的乘法摄动。针对非线性微分方程,运用坐标变换,提出了求解非线性微分方程的保辛积分算法。这为浅水波位移法理论的数值计算提供了强有力的工具。其次系统地提出了浅水波的位移法理论。浅水波的速度分布与水深无关,位移也与水深无关,相当于杆件的刚性横截面假定。本文采用物质坐标,用水平位移作为基本未知量,将浅水波分析按固体力学中杆件非线性大位移问题处理。于是,分析力学的变分原理都可运用了,这样可采用保守体系的时程积分和非线性保辛算法等有效手段进行数值求解。对于实际工程课题,当升船机船厢箱体晃动较大时,导致波幅较高,本文进一步考虑垂直方向速度对动能的贡献。当箱底泥...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

小规模水面场景多种交互式真实感三维水波实时模拟

作为水面仿真的一个重要方面,水波模拟一直是计算机图形学和虚拟现实技术领域的研究热点,在影视广告、游戏动画和教育科研等众多领域具有广泛应用。目前的水波场景仿真中,大多只针对一种或几种特定波形进行模拟,种类局限性较大。在此提出一种真实感三维水波实时模拟方法,实现对多种常见水波的交互式模拟。首先,进行水面建模工作。为了在不影响真实性的情况下更好地满足实时性要求,采用一种经简化只包含结构弹簧的质点弹簧模型建立水面,均匀排列的水面质点由水平型和竖直型弹簧相连形成水面的网状结构。其次,进行真实感三维水波的实时模拟。为了解决波场景模拟中波形种类局限的问题,对波形产生的物理原理进行深入分析,引入粒子系统,结合动量守恒定律,并通过物理学公式以及碰撞检测算法实现对风波、雨点波、心形波、棍棒形状波、沙漏形状波、高脚杯形状波、人脸形状波、三角形波、矩形波、圆形波、环形波、带状波、十字交叉波和船行波等的交互式实时模拟。此外,通过边界检测算法进行水面边界处...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>