Jarlan型开孔墙式防波堤的水动力特性研究 9787568502535 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘勇 著

图书标签:

• 防波堤
• 水动力特性
• Jarlan型开孔
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• 数值模拟
• 水工结构
• 港口工程
• 海洋结构

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出版社： 大连理工大学出版社

ISBN：9787568502535

商品编码：29729066382

包装：平装

出版时间：2016-03-01

图书基本信息
图书名称	Jarlan型开孔墙式防波堤的水动力特性研究	作者	刘勇
定价	45.00元	出版社	大连理工大学出版社
ISBN	9787568502535	出版日期	2016-03-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.4Kg

内容简介

刘勇*的《Jarlan型开孔墙式防波堤的水动力特性研究》对波浪作用下Jarlan型开孔墙式防波堤的水动力特性进行了比较深入、系统地分析研究。依次分析了正向规则波、不规则波、斜向波与开孔防波堤的相互作用，并在*后提出和研究了两种改良形式的开孔防波堤结构。在研究方法上，以理论分析、计算为主，以相应的物理模型试验作为验证，对开孔沉箱垂直力问题则采用有限元方法进行数值计算。在具体问题的分析中，强调实际工程应用，同时兼顾到理论层面上的探讨。

作者简介

目录

1 绪论 2 基本理论 2.1 理想流体运动控制方程 2.2 水波运动问题的边界条件 2.3 线性波问题 2.4 水波与多孔介质相互作用的基本模型 2.5 水波透过开孔薄板的匹配边界条件 3 开孔薄板孔隙影响系数的确定 3.1 研究方法介绍 3.2 阻力系数和惯性力系数的确定 3.2.1 阻力系数的确定 3.2.2 惯性力系数的确定 3.3 孔隙影响系数的确定 4 规则波与带填料局部开孔沉箱的相互作用 4.1 数学模型的建立与求解 4.1.1 波浪场的理论分析 4.1.2 基床内渗流场的数值计算 4.1.3 反射系数和波浪力计算 4.2 物理模型试验介绍 4.3 数学模型的验证 4.3.1 理论验证 4.3.2 试验验证 4.4 结果分析和讨论 4.4.1 反射系数影响因素的讨论 4.4.2 总波浪力和相位差影响因素的讨论 5 不规则波与带填料局部开孔沉箱的相互作用 5.1 数学模型的建立与求解 5.1.1 传递函数法 5.1.2 模拟总波浪力的时间历程线 5.2 数学模型的试验验证 5.2.1 不规则波试验介绍 5.2.2 反射系数验证 5.2.3 总波浪力和相位差验证 5.3 不规则波与规则波结果的比较 5.4 明基床上开孔沉箱反射系数求解的近似方法 6 斜向波与带横隔板局部开孔沉箱的相互作用 6.1 数学模型的建立与求解 6.1.1 控制方程和边界条件 6.1.2 解析分析 6.1.3 反射系数和波浪力计算 6.2 数学模型的验证 6.3 反射系数影响因素的讨论 6.4 波浪力影响因素的讨论 7 两种改良型的开孔墙式防波堤结构 7.1 结构提出的背景与目的 7.2 波浪与内部带水平多孔板全开孔墙式防波堤的相互作用(结构I) 7.2.1 数学模型的建立与求解 7.2.2 数学模型的验证 7.2.3 结果分析和讨论 7.3 波浪与内部带部分填料全开孔墙式防波堤的相互作用(结构Ⅱ) 7.3.1 数学模型的建立与求解 7.3.2 数学模型的验证 7.3.3 结果分析和讨论 7.4 不同开孔墙式防波堤结构的比较 附录多孔介质上水波运动复色散方程的求解方法 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

好的，这是一份针对您提供的书名和ISBN（9787568502535）之外的，关于水动力特性研究的图书简介，旨在详细阐述相关领域的研究内容，同时避免提及原书的特定信息： --- 水工结构物水动力学：理论、模型与工程应用 内容简介 本书系统梳理了现代水工结构物在海洋、河流及水库等复杂水域环境下的水动力相互作用机理，重点探讨了波浪、水流与各类工程结构物（如挡土墙、堤坝、码头、桥墩、平台及离岸设施等）之间的能量转换、动量传递与力学响应规律。全书内容涵盖理论分析、数值模拟与现场观测等多个维度，旨在为水利、港口、海岸及海洋工程领域提供一套扎实的理论基础和可靠的工程设计方法。 第一部分：水动力学基础与波浪理论 本部分首先回顾了流体力学和水动力学的基本原理，包括流场描述、守恒定律及边界条件设定。随后，深入剖析了海洋波浪的生成、传播与演化机制。详细阐述了浅水波、深水波的理论模型，如 Airy 波理论、Stokes 波理论、以及非线性波理论（如 cnoidal 波和 solitary 波），为后续的结构物相互作用分析奠定理论基础。特别关注了波浪谱的表征方法（如 JONSWAP 谱和 Pierson-Moskowitz 谱），及其在工程不确定性分析中的应用。 第二部分：水流与结构物作用的理论分析 本部分聚焦于水流场（包括恒定流、紊流和周期性水流）与固定或漂浮结构物之间的耦合效应。系统介绍了流体动力理论中的经典方程组，如 Navier-Stokes 方程及其在特定工况下的简化形式。深入探讨了绕流体引起的绕射、折射、反射和透射现象。对于特定类型的结构物，如垂直墙面、倾斜坡面及穿浪结构，分别给出了作用力的精确计算方法，包括静水压力、动水压力、冲击载荷（如碎波冲击）和流体惯性力。此外，还讨论了流致振动（Vortex Induced Vibration, VIV）的发生条件与抑制技术，这对于高柔性结构物的安全至关重要。 第三部分：数值模拟方法与工程应用 在现代工程实践中，数值模拟已成为分析复杂水动力问题的核心工具。本部分详细介绍了主流的计算流体力学（CFD）方法在水动力学中的应用，包括有限体积法（FVM）、有限元法（FEM）以及边界元法（BEM）。重点介绍了处理自由液面波浪运动的数值技术，如 VOF（Volume of Fluid）法和 MPS（Moving Particle Semi-implicit）法，并讨论了网格生成、时间步长控制和收敛性验证的关键技术。通过具体的工程案例（如离岸风机基础的波浪载荷计算、跨海大桥桥墩的冲刷分析），展示了如何利用 CFD 模拟验证理论模型，并为结构抗力设计提供精确的荷载输入。 第四部分：海洋工程特殊结构的水动力响应 本部分针对海洋工程中具有代表性的关键结构，如海上平台（固定式和浮式）、系泊系统以及穿浪式堤坝，进行了深入的水动力特性分析。 浮式结构物动力学： 详细阐述了Morison方程、势流理论在计算浮体运动响应中的适用性，并结合频域与时域分析方法，研究了波浪激励下的六自由度运动响应，特别是对系泊系统和动力定位（DP）系统的影响。 消能结构与抗冲刷研究： 探讨了具有透水特性的结构物（如堆石防护结构）的内部水流运动规律，以及其对结构稳定性的影响。针对结构物周围的水流冲刷问题，介绍了冲刷机理、现场测量技术，并提供了工程上常用的局部防冲刷保护措施的设计原则。 极端载荷与可靠性评估： 鉴于气候变化对极端海况的影响，本部分专门分析了极端波浪（如孤立波、极端风浪组合）对结构物可能造成的瞬时冲击载荷，并结合概率论方法，对结构物的长期可靠性与疲劳寿命进行了初步的评估框架介绍。 总结与展望 本书旨在弥合基础理论研究与工程实际需求之间的差距。通过对多尺度、多物理场耦合问题的系统阐述，读者将能够全面掌握评价和设计各类水工建筑物在复杂水动力作用下的性能和安全性的关键技术。未来的研究方向，如多相流耦合、环境荷载与结构健康监测的结合，亦在书中有所提示。 ---

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的最大冲击在于它对“不确定性”的处理方式。在水动力学研究中，边界条件的随机性和结构的非线性响应总是难以精确捕捉的难题。作者团队显然在这方面投入了大量心血，他们不仅采用了先进的频域和时域分析方法，更引入了概率论的思想来评估不同设计参数组合下的风险等级。我非常欣赏其中关于结构-流体耦合作用的讨论，它超越了传统上将结构视为被动受力体的简单认知，而是将结构反馈对局部水流场的影响也纳入了考量。这种双向互动模型的建立，使得计算结果更加贴近真实海况下的复杂物理过程。阅读完后，我感觉自己对“稳健设计”的理解上升到了一个新的高度，不再仅仅关注平均工况下的满足性，更要关注极端情况下的容错性。这本书不只是一份研究成果的记录，更是一套方法论的展示，它教导我们如何系统、全面地应对复杂工程问题中的多变量耦合挑战，对于提升个人研究和设计水平，具有极强的指导意义。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的装帧和排版风格比较传统，封面设计也偏向于学术化，初看之下可能不如市面上流行的技术手册那样吸引眼球，但其内容的深度和广度绝对能弥补外观上的朴素。我尝试将其中的某一个计算流程应用于我手头的一个小型港口工程案例中，结果发现，相比于以往采用的标准简化公式，基于本书方法的计算结果在结构受力峰值上呈现出更合理的分布，尤其是在处理斜射波入射角变化时，差异更为显著。书中对不同水深比下的波浪传播特性、反射系数的拟合曲线分析得尤为精彩，这些都是决定防波堤设计安全裕度的关键参数。它不像某些教科书那样罗列知识点，而是将知识点有机地编织成解决实际问题的完整路径。对于那些致力于防波堤优化设计、希望突破传统设计范式的工程技术人员来说，这本书是提供前沿视角和坚实理论后盾的宝贵资源，不容忽视。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验是渐进式的，起初可能会被大量公式和复杂的专业术语所震慑，但一旦越过前几章的理论基础建立阶段，后续的应用和分析部分便会展现出巨大的魅力。我个人认为，此书最成功之处在于它成功地架起了“理想流体假设”与“真实工程环境”之间的桥梁。开孔墙作为一种相对新颖的结构形式，其复杂性远超传统的实心重力式防波堤，书中对孔隙率、回转效应以及内部水流的紊动结构所进行的量化分析，为工程师在实际选型时提供了重要的量化依据。我特别关注了其中关于结构疲劳寿命评估的部分，作者是如何将水动力载荷的随机性和结构材料的蠕变特性结合起来进行分析的，这部分内容为我正在跟进的一个老旧码头的加固设计提供了新的思路。总而言之，这是一本需要静下心来，带着问题去细读的书，它所蕴含的知识密度非常高，每一次重读都会有新的体会和启发。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，立刻被它那种严谨而略显古朴的学术气息所吸引。它似乎不是一本追求快速阅读体验的通俗读物，而更像是一份沉甸甸的实验报告与理论手册的结合体。我特别欣赏作者在方法论上的严谨性，他们对边界条件的处理、网格划分的策略，以及如何将现场实测数据与理论模型进行对比校准的过程，都描述得非常详尽。读到关于结构振动响应的部分，我仿佛置身于那个模拟的实验室中，亲眼见证了波浪冲击下结构的每一次微小位移和受力变化。作者并未回避研究中的局限性，比如在描述极端风暴浪条件下的预测精度时，就坦诚地指出了现有模型的不足，并提出了未来研究的方向，这种求真务实的态度在当前的许多研究成果中是难能可贵的。对于希望深入理解复杂水动力现象背后的物理本质，而非仅仅停留在工程规范应用层面的人来说，这本书提供了必要的深度和广度。它更像是一位资深教授在耳边细语，耐心引导你穿越复杂的数学迷雾，直抵问题的核心。

评分☆☆☆☆☆

这是一部结构严谨、论述深入的学术专著，它将理论分析与工程实践紧密结合，为防波堤设计的优化提供了一套可靠的工具和方法。特别是对于新型结构如开孔墙式防波堤的动力响应研究，书中不仅展示了作者团队扎实的理论功底，更体现了他们对实际工程问题的敏锐洞察力。我印象最深的是其中关于波浪能耗散机理的探讨，作者通过精细的数值模拟和水槽试验，揭示了开孔设计在不同入射波条件下的能量吸收效率差异，这对于精确评估工程造价和结构稳定性至关重要。书中图表丰富，数据详实，逻辑推导清晰，即便是初次接触此类复杂流体力学问题的研究者，也能通过逐步深入的章节安排，逐步掌握核心概念。尽管某些部分涉及高阶偏微分方程的求解，对于非专业背景的读者来说可能需要查阅相关资料，但总体而言，这本书的价值在于它构建了一个从宏观现象到微观机制的完整认知框架，极大地拓宽了我对水工结构物水动力相互作用的理解，绝对是水利工程领域不可多得的参考佳作。