船舶在波浪上的运动理论PDF电子书下载

第1章 船舶在波浪上运动理论概述 1

1.1 船舶在波浪上运动的若干总体概念 1

1.2 船舶运动理论研究 4

第2章 数学基础与几个预备公式 11

2.1 波浪与物体相互作用的初边值问题 11

2.1.1 均匀、不可压缩理想流体的无旋运动 11

2.1.2 拉普拉斯方程解的唯一性 13

2.1.3 边界条件和初始条件的初步考察 14

2.2 格林函数法 19

2.2.1 格林公式 19

2.2.2 单层势与双层势 23

2.2.3 边界积分方程法 24

2.3 摄动理论 25

2.4 斯托克斯公式及其推广 28

2.5 驻相法 30

第3章 水波理论基础 33

3.1 水波的种类 33

3.2 线性波浪定解问题的分离变量求解 34

3.3 平面前进波、波浪的基本性质 36

3.4 波浪能量与波能传递 42

3.5 高阶波浪 46

第4章 船舶运动流体动力问题的一般提法 56

4.1 坐标系选取和运动量的描述 57

4.2 角速度与欧拉角的关系 60

4.3 自由面条件的摄动展开 64

4.4 物面条件的摄动展开 67

4.5 线性速度势的分解 75

附录 速度势的变换 79

第5章 船舶微幅摇荡的辐射问题 81

5.1 无航速船舶简谐振荡时产生的速度势 81

5.2 无航速船舶辐射势的格林函数解法 84

5.2.1 规范化辐射势的格林函数解法 84

5.2.2 三维脉动点源速度势 86

5.3 附加质量阻尼系数 94

5.4 航行船舶辐射问题 99

5.5 有航速船舶辐射势的格林函数解法 104

5.5.1 有航速辐射规范化速度势的格林函数解法 104

5.5.2 移动脉动源格林函数 107

5.5.3 移动脉动源的波形 114

5.6 辐射问题的求解与数值算例 118

5.6.1 方程离散 118

5.6.2 格林函数的处理 119

5.6.3 数值算例 124

附录 距离倒数的傅里叶重积分表达式 130

第6章 绕射问题和波浪力 132

6.1 遭遇频率和自然频率 132

6.2 绕射问题的数学提法 135

6.3 波浪力的表达 137

6.4 波浪力的数值结果 141

第7章 船体在波浪上的运动 144

7.1 船体运动方程的一般描述 144

7.2 流体作用力 147

7.2.1 流体动力 148

7.2.2 流体静恢复力 150

7.3 船体线性运动方程 153

7.4 参考坐标系下船体运动方程 154

第8章 切片理论 160

8.1 附加质量和阻尼系数的表达 161

8.2 波浪力的计算 166

8.3 二维辐射势的求解 169

8.4 切片法结果与实验及三维理论的比较 175

第9章 随机波浪中船体运动 179

9.1 不规则波的表达 179

9.2 随机过程谱分析 180

9.3 海浪谱密度的表达式 184

9.4 线性系统及其响应关系 186

第10章 船舶在波浪上运动的时域计算 191

10.1 时域问题的提法和格林函数解 192

10.2 时域格林函数 197

10.3 无航速问题的求解 200

10.3.1 辐射问题的线性时域解 200

10.3.2 绕射问题的线性时域解 204

10.3.3 船体的流体作用力与时域运动方程 207

10.4 间接时域法 209

10.4.1 辐射力的频时域转换与时延函数 209

10.4.2 波浪力的频时域转换 210

10.5 有航速问题的求解 211

10.6 物体大振幅运动的线性理论 215

10.7 简单格林函数法 217

10.8 混合格林函数法 219

10.8.1 流域的划分及混合混合格林函数法 219

10.8.2 辐射脉冲分解与数值离散求解 221

10.8.3 绕射势的求解 224

10.9 一些数值计算与结果 225

10.9.1 时域格林函数的数值处理 225

10.9.2 时延函数 227

10.9.3 混合格林函数法与时域运动计算 229

附录 变化率公式 232

第11章 船舶运动的综合分析 233

11.1 高速船运动的二维半理论 233

11.2 横摇阻尼的非线性与横摇运动微分方程 235

11.2.1 横摇阻尼 235

11.2.2 横摇阻尼的模型试验与经验公式 236

11.3 回复力的非线性与参数横摇 239

11.3.1 参数横摇的研究进展 239

11.3.2 参数横摇的多水平预报方法 240

11.4 多浮体间的水动力相互作用 242

11.4.1 多浮体水动力相互作用问题 243

11.4.2 作用在浮体上的流体动力 244

11.4.3 相邻两浮体在波浪中耦合运动的时域方程 244

11.4.4 一些算例与分析 245

第12章 二阶波浪力理论计算与波阻增加 248

12.1 二阶力的压力积分法（近场法） 250

12.2 不规则波的二阶力问题 257

12.3 二阶速度势的定解问题 259

12.4 波群的诱导长波 264

12.5 远场积分法 267

12.6 波浪中航行船舶的阻力增加 272

12.6.1 经典的波浪增阻计算方法 274

12.6.2 三维散射能量 276

12.6.3 短波增阻 279

参考文献 281

索引 297