第一章 绪论 1
1-1 数学基础 1
一、向量代数 1
二、标量场的梯度 3
三、矢量场的散度和旋度 6
四、哈密尔顿算子 10
五、积分定理 12
六、Bessel函数 13
1-2 基本坐标系和基本方程 16
一、基本坐标系 16
二、基本方程 22
三、边界条件 24
四、散射条件 28
1-3 问题的分类 29
第二章 线性表面波 31
2-1 线化边值问题的建立 31
一、量纲分析 31
二、自由表面条件的线性化 33
2-2 线化水波问题的一些简单近似解 34
一、变量分离法 34
二、平面波的一些基本特性 36
三、驻波和平面波的叠加 45
四、三维波的一般解 49
2-3 波能和群速度 52
一、波能 52
二、群速度 56
2-4 Fourier变换和点源解 59
一、无限水深 61
二、有限水深 65
三、二维脉动源和涡的解 68
第三章 非线性表面波理论 75
3-1 Stokes波理论 75
一、Stokes波的二阶近似 78
二、Stokes波的三阶近似 80
三、关于三阶Stokes波波面表达式的讨论 85
四、STOKES波的五阶近似结果 88
3-2 浅水波理论 93
一、浅水波理论基础 94
二、孤立波和椭余波 98
3-3 余摆线波理论 106
3-4 流函数理论 110
3-5 破碎波 114
一、浅水破碎波的能量方法 115
二、破碎波的数值解 119
3-6 波浪理论的比较 123
一、理论比较的一般结论 128
二、关于最大波高的讨论 129
三、例 131
第四章 作用在固定结构上的波浪力 137
4-1 Morison方程 137
一、Morison方程的基本假设 139
二、Morison方程所面临的一些问题 142
三、规则波中小桩柱上的波浪力 146
4-2 作用在固定大型结构上的波浪力 149
一、大直径圆柱体上波浪力的一种解析解 149
二、Green函数法 155
4-3 Morison方程与绕射理论的关系 159
4-4 自由表面的影响 162
4-5 垂直墙上的波浪压力 166
附录：关于源分布的速度势 173
第五章 作用在漂浮体上的波浪力 179
5-1 作用在铰接塔上的波浪力 180
一、风流作用下的静倾角 180
二、波浪力的计算 182
三、铰接塔的运动响应 184
5-2 切片理论 186
一、问题的数学表述 188
二、流体静力：恢复力和力矩系数 194
三、流体动力：附加质量和阻尼系数 198
四、扰动力和扰动力矩 206
五、频域运动方程 213
5-3 确定流场速度势的数值方法 217
一、Frank二维源分布方法 217
二、二维分布问题的解 220
5-4 二阶波浪力 227
一、简述 228
二、压力积分方法 230
三、能量动量守恒方法 238
附录：Stokes公式及其推广 247
第六章 不规则波理论及结构响应统计 252
6-1 不规则波理论概述 253
一、海浪的观测与描述 253
二、不规则波的表达 257
三、不规则波的统计特征 261
四、波能谱公式 267
五、实测海浪分析 272
6-2 结构响应统计 275
一、谱分析 275
二、Morison力谱 279
6-3 波群谱和二阶力谱 283
主要参考文献 286