基于条件模拟方法的二维波浪数值模拟

发布时间：2021-10-15 07:32

　　条件模拟是地质统计学近年来兴起的概念,其核心理念是根据特定数据场的统计特征（包括数学期望、概率分布形式、协方差函数、变异函数等）,用数学的方法再现数据场,而这种再现的场与原数据场有着相同的统计特征。而在实验室进行波浪对于建筑物作用的试验研究时,有时需要研究某一特定的波浪（如聚焦极限波浪）对于工程结构物的作用,而实际这一特定的波浪存在于不规则波的波动过程中,因此需要产生既满足某一特定波谱,同时又包含了某一特殊短波列的随机波列。然而,当采用传统随机叠加的方法模拟波浪时,由于模拟波浪是随机的,欲得到满足要求的波浪,需要进行大量的波浪模拟,从许多随机波列中进行逐波分析来寻找满足此要求的波浪,费时费力。条件模拟方法可以在满足特定波浪谱的波浪序列中,嵌入所要求产生的特殊波列,从而可以快速的产生包含所需特定波浪的不规则波浪过程,因此建立基于条件模拟的不规则波模拟方法,实现在不规则波浪过程中,模拟产生所需的特定波浪,可以进一步提高不规则波浪对工程结构物作用研究的效率和水平。本文基于Borgman的条件模拟波浪理论,建立了二维不规则波浪的数值模拟方法,通过加入白噪声的方式,解决了计算中因病态矩阵导致的数... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 条件模拟的技术发展
        1.2.2 条件波浪模拟理论发展
        1.2.3 聚焦波浪模拟理论发展
        1.2.4 数值波浪模拟的发展
    1.3 本文的主要工作
2 二维条件波浪模拟理论
    2.1 多向正态分布的条件概率理论
    2.2 二维条件模拟的证明
    2.3 二维条件波浪的数值模拟过程
        2.3.1 非条件波浪模拟
        2.3.2 条件波浪模拟过程
    2.4 初步数值模拟结果分析及病态矩阵处理
        2.4.1 初步模拟结果与分析
        2.4.2 病态矩阵问题的处理
    2.5 结论与讨论
3 嵌入规则波的条件波浪模拟和结果分析
    3.1 嵌入波要素及波形误差定义
    3.2 嵌入波列长度的影响
    3.3 嵌入波列波高的影响
    3.4 嵌入波列周期的影响
    3.5 嵌入点的影响
    3.6 结论与讨论
4 嵌入聚焦波浪的条件波浪模拟和结果分析
    4.1 二维聚焦波产生方法
    4.2 聚焦波波浪参数
    4.3 模拟结果分析
        4.3.1 嵌入聚焦波长度的影响
        4.3.2 嵌入聚焦波波幅的影响
        4.3.3 嵌入聚焦波有效周期的影响
        4.3.4 嵌入点的影响
    4.4 结论与讨论
5 基于Fluent数值水槽的目标波列重现
    5.1 数值水槽造波理论
        5.1.1 基本控制方程
        5.1.2 边界条件
        5.1.3 附加条件
        5.1.4 推板造波
        5.1.5 二维波列时域模拟方法
    5.2 数值水槽设置
        5.2.1 水槽示意图
        5.2.2 网格划分
        5.2.3 参数设置
    5.3 数值模拟及结果分析
        5.3.1 数值水槽验证
        5.3.2 目标波列重现数值模拟及结果分析
    5.4 结论与讨论
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3437670