海洋工程波浪力学PDF电子书下载

第一章　液体表面波的基本方程 1

1.1　流体动力学的基本方程 1

1.1.1　连续方程 1

1.1.2　理想流体的运动方程 2

1.1.3　运动方程的几个积分 3

1.2　液体表面波的基本方程 5

1.2.1　势波的概念 5

1.2.2　液体表面波的基本方程、边界条件和初始条件 6

第二章　小振幅波（线性波）理论 9

2.1　常深度小振幅简单波动 9

2.1.1　二维小振幅推进波的基本方程 9

2.1.2　二维小振幅推进波的速度势 11

2.1.3　二维小振幅推进波的一些特性 13

2.2　常深度小振幅简单波动的迭加 20

2.2.1　立波 21

2.2.2　波群 22

2.3　倾斜海底上波浪的传播 24

2.3.1　波浪的浅水效应 25

2.3.2　波浪的折射 28

第三章　有限振幅波（非线性波）理论 31

3.1　司托克斯（Stokes）波理论 31

3.1.1　司托克斯波理论的分析方法 31

3.1.2　司托克斯二阶波 33

3.1.3　司托克斯三阶波 41

3.1.4　司托克斯五阶波 42

3.1.5　算例 45

3.2　椭圆余弦（Cnoidal）波理论 48

3.3　孤立（solitary）波理论 57

3.4　几种波浪理论适用范围的分析 59

第四章　小尺度结构物上的波浪力 63

4.1　绕流力 64

4.1.1　绕流拖曳力 64

4.1.2　绕流惯性力 68

4.2　作用在直立柱体上的波浪力 69

4.2.1　莫里森（Morison）方程 69

4.2.2　单柱体上的波浪力 72

4.2.3　单柱体上的横向力 77

4.2.4　群柱体上的波浪力 80

4.2.5　算例 83

4.2.6　拖曳力系数CD、质量系数CM和横向力系数CL 86

4.3　作用在倾斜柱体上的波浪力 90

4.3.1　倾斜柱体上的波浪力 90

4.3.2　海（潮）流对波浪力的影响 93

4.4　作用在海底管道上的波浪力 94

第五章　大尺度结构物上的波浪力 100

5.1　线性绕射问题 100

5.1.1　线性绕射问题的基本方程和边界条件 100

5.1.2　绕射系数和质量系数 102

5.2　大直径直立圆柱上的波浪力 103

5.2.1 麦克卡姆（MacCamy）和富克斯（Fuchs）公式 103

5.2.2　大直径直立圆柱上的非线性波浪力 110

5.3　任意形状大尺度结构物上的波浪力 112

5.3.1　三维源分布法 112

5.3.2　有限单元法 121

5.4　大尺度潜体上的波浪力 125

5.4.1　弗汝德—克雷洛夫（Froude—Krylov）假定法 125

5.4.2　大尺度长方（正方）潜体上的波浪力 126

5.4.3　大尺度圆柱潜体上的波浪力 129

5.4.4　大尺度半球潜体上的波浪力 132

5.4.5　算例 137

第六章　随机波浪和随机波浪力 143

6.1　随机波浪的统计特性 143

6.1.1　海浪的复杂性和随机性 143

6.1.2　随机函数及其统计特征值 144

6.1.3　平稳的具有各态历经的随机过程 151

6.1.4　谱密度函数 153

6.1.5　海浪要素的统计分布 156

6.2　随机波浪的谱特性 185

6.2.1　频谱 185

6.2.2　方向谱 187

6.2.3　海浪谱的形式 188

6.3　海工结构物上的随机波浪力 192

6.3.1　特征波法（设计波法） 192

6.3.2　谱分析法 193

6.3.3　算例 201