海洋動(dòng)力環(huán)境模擬數(shù)值算法及應(yīng)用

第1章 有限差分法
1．1 引言
1．1．1 有限差分法簡(jiǎn)介
1．1．2 模型方程
1．1．3 范數(shù)
1．1．4 三對(duì)角線方程組的追趕法
1．2 差分格式的基本理論
1．2．1 差分格式的構(gòu)造
1．2．2 差分格式的相容性
1．2．3 差分格式的收斂性
1．2．4 差分格式的穩(wěn)定性
1．2．5 von Neumann穩(wěn)定性分析
1．2．6 Hin穩(wěn)定性分析
1．3 基本差分格式
1．3．1 一維問題基本差分格式
1．3．2 多維問題的特殊性
1．3．3 多維問題基本差分格式
1．3．4 數(shù)值效應(yīng)
1．4 Laplace方程的差分格式
1．4．1 五點(diǎn)差分公式
1．4．2 邊界點(diǎn)插值
1．4．3 差分方程求解
1．5 平面二維潮流泥沙的數(shù)值模型
1．5．1 基本方程
1．5．2 水流運(yùn)動(dòng)方程組的離散及求解
1．5．3 懸沙輸移擴(kuò)散方程的離散及求解
1．5．4 數(shù)值模型算例
1．6 基于VOF方法的數(shù)值波浪水槽模型
1．6．1 數(shù)值模型
1．6．2 自由表面追蹤
1．6．3 邊界條件設(shè)置
1．6．4 主動(dòng)吸收數(shù)值造波邊界
1．6．5 波浪破碎過程的數(shù)值模擬
1．6．6 浪濺區(qū)結(jié)構(gòu)物波浪沖擊作用的數(shù)值模擬
參考文獻(xiàn)
第2章 有限體積法
2．1 引言
2．1．1 有限體積法簡(jiǎn)介
2．1．2 流體動(dòng)力學(xué)通用變量方程
2．1．3 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格
2．2 有限體積法的構(gòu)造
2．2．1 計(jì)算區(qū)域的離散化
2．2．2 Riemann問題
2．2．3 有限體積法離散的基本思想
2．2．4 一維對(duì)流擴(kuò)散方程的離散格式
2．2．5 一維雙曲型方程組的Roe格式
2．2．6 TVD格式
2．3 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的FVM算法
2．3．1 通用變量方程的離散格式
2．3．2 交錯(cuò)網(wǎng)格算法
2．3．3 SIMPLE算法
2．3．4 PISO算法
2．4 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的FVM算法
2．4．1 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的生成算法
2．4．2 二維對(duì)流問題的離散格式
2．4．3 二維守恒型方程組的離散格式
2．5 臺(tái)風(fēng)浪場(chǎng)數(shù)值模型
2．5．1 基本方程
2．5．2 數(shù)值算法
2．5．3 數(shù)值模型算例
2．6 離岸擋板式透空堤后波高分布數(shù)值模擬
2．6．1 數(shù)值模型
2．6．2 數(shù)值方法的驗(yàn)證
2．6．3 離岸擋板式透空堤后的波高分布
參考文獻(xiàn)
第3章 光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)方法
3．1 引言
3．1．1 無(wú)網(wǎng)格法
3．1．2 光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)法
3．2 SPH的基本理論
3．2．1 SPH的概念
3．2．2 光滑函數(shù)的主要特征
3．2．3 SPH近似式的精度
3．3 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)問題中的SPH算法
3．3．1 密度的粒子近似法
3．3．2 動(dòng)量方程的粒子近似法
3．3．3 SPH數(shù)值算法
3．3．4 WCSPH方法與ISPH方法
3．4 修正SPH算法
3．4．1 SPH方法的連續(xù)性修正
3．4．2 SPH方法的邊界處理改進(jìn)
3．4．3 SPH方法的計(jì)算效率
3．5 基于sPH方法的數(shù)值波浪水槽／水池
3．5．1 流體運(yùn)動(dòng)控制方程
3．5．2 邊界條件設(shè)置
3．5．3 數(shù)值波浪水槽
3．5．4 數(shù)值波浪水池
3．5．5 波浪與直立圓柱相互作用
3．6 波浪與浮體的相互作用
3．6．1 浮體運(yùn)動(dòng)控制方程
3．6．2 浮體邊界處理
3．6．3 波浪與自由漂浮浮體的相互作用
3．6．4 波浪與錨固浮體的相互作用
參考文獻(xiàn)
第4章 邊界單元法
4．1 引言
4．1．1 邊界單元法簡(jiǎn)介
4．1．2 Laplace方程的基本解
4．1．3 Bessel函數(shù)
4．2 建立邊界積分方程的直接法
4．2．1 Green公式建立邊界積分方程
4．2．2 加權(quán)余量法建立邊界積分方程
4．3 建立邊界積分方程的間接法
4．3．1 面源與面偶
4．3．2 單層勢(shì)與第二類邊值問題
4．3．3 雙層勢(shì)與第一類邊值問題
4．4 Laplace方程的邊界單元法
4．4．1 邊界積分方程的離散
4．4．2 系數(shù)計(jì)算
4．4．3 邊界單元法算例
4．5 大尺度任意形狀結(jié)構(gòu)的波流力
4．5．1 波浪數(shù)學(xué)模型
4．5．2 奇點(diǎn)處理
4．5．3 繞流數(shù)學(xué)模型
4．5．4 圓柱形人工島的波流力算例
4．6 大尺度直立墩群結(jié)構(gòu)的波浪力
4．6．1 波浪數(shù)學(xué)模型
4．6．2 方形墩群結(jié)構(gòu)的波浪力
4．6．3 異型截面墩柱式透空防波堤透射系數(shù)
4．7 浮式防波堤運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的時(shí)域數(shù)值模型
4．7．1 波浪數(shù)學(xué)模型
4．7．2 時(shí)域邊界單元法
4．7．3 錨鏈力計(jì)算
4．7．4 浮體運(yùn)動(dòng)方程求解
4．7．5 數(shù)值模型算例
參考文獻(xiàn)