SPH数值波浪水槽的改进及应用PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 3

1.2.1 固边界处理方法 3

1.2.2 入流和出流开边界 5

1.2.3 粒子加密技术 6

1.2.4 数值波浪水槽的造波和消波技术 8

1.2.5 波浪与可渗透结构物的相互作用 9

第二章 SPH水动力基础模型 11

2.1 SPH方法的基本原理 11

2.1.1 核近似 11

2.1.2 粒子近似 12

2.1.3 光滑函数 13

2.2 基于NS方程的SPH水动力模型 18

2.2.1 控制方程 18

2.2.2 状态方程 19

2.2.3 黏性项 20

2.2.4 时间迭代 22

2.2.5 SP H修正技术 23

2.2.6 最近相邻粒子搜索算法 27

2.3 基于浅水方程的SPH水动力模型 29

2.4 模型验证及比较 31

2.4.1 泊肃叶流 32

2.4.2 自由溃坝 33

2.4.3 液体晃荡 35

2.5 本章小结 36

第三章 SPH水动力模型中的边界问题 37

3.1 自由表面边界 37

3.1.1 自由表面粒子探测技术 37

3.1.2 自由表面高程计算 39

3.2 固壁边界 40

3.2.1 边界力法 41

3.2.2 动态虚粒子法 41

3.2.3 固定虚粒子法 42

3.2.4 改进的固定虚粒子法 42

3.3 开边界 52

3.3.1 特征开边界 53

3.3.2 无反射开边界 59

3.3.3 无反射开边界在NSSP H中的实现 65

3.4 SPH水动力模型间的耦合边界 69

3.4.1 SWESPH模式与NSSPH模式的耦合 71

3.4.2 两个不同计算分辨率NSSPH模式的耦合 73

3.5 本章小结 74

第四章 SPH粒子加密技术 76

4.1 粒子加密的基本理论 76

4.1.1 粒子分裂技术 76

4.1.2 粒子合并技术 80

4.2 粒子加密中应力不稳定问题 82

4.3 粒子加密技术的修正和测试 87

4.4 本章小结 90

第五章 SPH数值波浪水槽 91

5.1 传统SPH数值波浪水槽的造波和消波方法 92

5.1.1 推波板造波 92

5.1.2 阻尼消波 98

5.2 基于开边界的新型造波和消波方法 100

5.2.1 开边界造波 100

5.2.2 开边界消波 106

5.2.3 波流相互作用 109

5.3 本章小结 111

第六章 新型SPH数值波浪水槽的应用 113

6.1 多孔介质模型 113

6.2 耦合模型的验证 115

6.3 波浪在可渗透结构上的爬高 119

6.4 波浪与人工块体护面的防波堤的相互作用 124

6.4.1 模型布置 125

6.4.2 规则波与方案一防波堤的相互作用 126

6.4.3 规则波与方案二防波堤的相互作用 133

6.5 本章小结 138

第七章 结论与展望 139

7.1 结论 139

7.2 展望 140

附录A动态粒子管理算法 141

附录B NSSPH程序流程图 143

参考文献 144