Jarlan型开孔墙式防波堤的水动力特性研究(大连理工大学博士文库) 刘勇 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘勇 著

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• 防波堤
• 水动力特性
• 开孔结构
• Jarlan型
• 海洋工程
• 海岸工程
• 数值模拟
• 波浪力
• 结构力学
• 博士论文

店铺： 北京群洲文化专营店

出版社： 大连理工大学出版社

ISBN：9787568502535

商品编码：29328597329

包装：平装

出版时间：2016-03-01

基本信息

书名：Jarlan型开孔墙式防波堤的水动力特性研究(大连理工大学博士文库)

定价：45.00元

作者：刘勇

出版社：大连理工大学出版社

出版日期：2016-03-01

ISBN：9787568502535

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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刘勇*的《Jarlan型开孔墙式防波堤的水动力特性研究》对波浪作用下Jarlan型开孔墙式防波堤的水动力特性进行了比较深入、系统地分析研究。依次分析了正向规则波、不规则波、斜向波与开孔防波堤的相互作用，并在*后提出和研究了两种改良形式的开孔防波堤结构。在研究方法上，以理论分析、计算为主，以相应的物理模型试验作为验证，对开孔沉箱垂直力问题则采用有限元方法进行数值计算。在具体问题的分析中，强调实际工程应用，同时兼顾到理论层面上的探讨。

目录

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1 绪论
2 基本理论
2.1 理想流体运动控制方程
2.2 水波运动问题的边界条件
2.3 线性波问题
2.4 水波与多孔介质相互作用的基本模型
2.5 水波透过开孔薄板的匹配边界条件
3 开孔薄板孔隙影响系数的确定
3.1 研究方法介绍
3.2 阻力系数和惯性力系数的确定
3.2.1 阻力系数的确定
3.2.2 惯性力系数的确定
3.3 孔隙影响系数的确定
4 规则波与带填料局部开孔沉箱的相互作用
4.1 数学模型的建立与求解
4.1.1 波浪场的理论分析
4.1.2 基床内渗流场的数值计算
4.1.3 反射系数和波浪力计算
4.2 物理模型试验介绍
4.3 数学模型的验证
4.3.1 理论验证
4.3.2 试验验证
4.4 结果分析和讨论
4.4.1 反射系数影响因素的讨论
4.4.2 总波浪力和相位差影响因素的讨论
5 不规则波与带填料局部开孔沉箱的相互作用
5.1 数学模型的建立与求解
5.1.1 传递函数法
5.1.2 模拟总波浪力的时间历程线
5.2 数学模型的试验验证
5.2.1 不规则波试验介绍
5.2.2 反射系数验证
5.2.3 总波浪力和相位差验证
5.3 不规则波与规则波结果的比较
5.4 明基床上开孔沉箱反射系数求解的近似方法
6 斜向波与带横隔板局部开孔沉箱的相互作用
6.1 数学模型的建立与求解
6.1.1 控制方程和边界条件
6.1.2 解析分析
6.1.3 反射系数和波浪力计算
6.2 数学模型的验证
6.3 反射系数影响因素的讨论
6.4 波浪力影响因素的讨论
7 两种改良型的开孔墙式防波堤结构
7.1 结构提出的背景与目的
7.2 波浪与内部带水平多孔板全开孔墙式防波堤的相互作用(结构I)
7.2.1 数学模型的建立与求解
7.2.2 数学模型的验证
7.2.3 结果分析和讨论
7.3 波浪与内部带部分填料全开孔墙式防波堤的相互作用(结构Ⅱ)
7.3.1 数学模型的建立与求解
7.3.2 数学模型的验证
7.3.3 结果分析和讨论
7.4 不同开孔墙式防波堤结构的比较
附录多孔介质上水波运动复色散方程的求解方法
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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好的，根据您的要求，我将为您创作一份关于“Jarlan型开孔墙式防波堤的水动力特性研究（大连理工大学博士文库）”的图书简介，这份简介将详尽地描述该领域的研究内容、重要性以及预期的技术贡献，但不会包含您提到的具体书籍内容。 --- 《Jarlan型开孔墙式防波堤的水动力特性研究》图书简介 导论：海岸工程的挑战与新型防波结构的需求 在全球海岸线保护和港口工程建设日益精细化的背景下，防波堤作为保护海岸结构、稳定港池水域的关键基础设施，其设计与优化始终是土木水利工程领域的研究热点。传统的重力式防波堤和直立式防波堤虽然成熟可靠，但在面对日益增强的极端风暴潮事件、复杂的波浪条件以及对生态环境友好性的要求时，暴露出其固有的局限性。例如，高能量的波浪冲击可能导致结构疲劳乃至破坏，同时，其对泥沙输运和海洋生态系统的负面影响也日益受到关注。 在此背景下，新型、高效、环境适应性强的防波结构应运而生。Jarlan型开孔墙式防波堤，作为一种具有显著结构特点和独特水动力性能的透射型防波结构，近年来在工程界和学术界引起了广泛关注。这类结构的核心特征在于其墙体上设有规则分布的开孔，这使得入射波能被部分反射、部分透射，并通过结构内部的空腔形成复杂的流场和能量耗散机制。 核心研究内容：水动力特性的深度剖析 本书聚焦于对Jarlan型开孔墙式防波堤水动力特性的全面、深入研究。研究的核心目标是理解和量化波浪作用下，这种结构如何实现有效的能量耗散、波浪抑制以及结构受力响应。研究内容主要涵盖以下几个关键方面： 1. 结构几何参数对水动力性能的影响机制分析： Jarlan型防波堤的性能高度依赖于其几何设计。关键参数包括：开孔的尺寸（直径或宽度）、开孔的间距、墙体厚度、墙体的长度（以波长计）以及结构后方的水深和底部坡度。研究将系统性地探讨这些参数如何耦合作用，影响波浪的反射系数、透射系数以及能量耗散效率。例如，开孔尺寸的改变直接影响了波浪在孔口处的动量交换和剪切耗能效应，而孔口排布密度则关系到结构整体的平均透射率。 2. 复杂波况下的水动力响应建模： 在实际工程环境中，防波堤常遭遇各类波况，包括规则波、不规则波、以及陡峭的近岸波。本书致力于建立和验证适用于不同波浪谱的数值模型，以精确模拟波浪在结构前沿、开孔内壁以及后方水域的复杂运动。重点在于解析在不规则波作用下，结构能否保持稳定的能量耗散性能，以及如何准确预测结构内部的压力脉冲和平均水动力载荷。 3. 结构受力分析与稳定性评估： 防波堤的长期服役性能取决于其抵抗瞬时和长期水动力载荷的能力。研究将详细分析入射波、反射波、透射波与结构动量交换所产生的瞬时冲击压力，特别是针对开孔边界的局部高应力区域。通过建立精确的力学模型，评估结构在不同水深和波高条件下的抗倾覆、抗滑动稳定性，并为优化结构配重和基础设计提供理论依据。 4. 能量耗散机理的细致探究： Jarlan型防波堤的主要优势在于其内部的能量耗散机制。不同于传统的消能块体结构，其消能主要依赖于孔口处的摩擦阻力、粘性耗散以及孔腔内的涡旋生成与破碎。研究将利用高分辨率的流场可视化技术和先进的数值模拟方法，揭示不同尺度上的能量转化路径，明确结构设计如何最大化有效消能，并最小化不必要的结构振荡。 5. 结构优化设计与应用潜力评估： 基于对水动力特性的深入理解，研究的最终目的是提出一套指导性的工程优化设计准则。这包括确定最优化的开孔几何排布方案，以实现在特定水域条件下（如特定波高范围或特定水深）最高的波浪抑制效率。此外，研究还将探讨该结构在生态友好型设计（如减少对海底冲刷的影响）方面的潜力，评估其在软基、浅水或对环境敏感区域应用的工程可行性。 理论意义与工程价值 本研究的完成，不仅是对透射型防波结构理论体系的完善，尤其在开孔式结构这一特定分支上，提供了详实和系统的定量分析。它将为工程师在设计和建造新型高效防波结构时提供坚实的理论基础和可靠的计算工具，有助于减少工程保守性，实现结构轻量化，降低建设成本，并提高港口和海岸工程的整体安全性和可持续性。通过对Jarlan型防波堤水动力特性的深入挖掘，本项目旨在推动新一代海洋工程防护技术的创新与应用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格是内敛而深邃的，没有太多浮夸的修饰，每一个句子都紧紧围绕着科学论证展开，这使得它具有极高的学术价值和长久的参考性。我特别欣赏作者在阐述某些关键假设或局限性时的坦诚。例如，他清晰地指出了当前模型在模拟极端海况下空穴现象（Slamming effect）时的不足，并提出了未来研究的方向。这种对研究边界的清晰界定，是成熟科学家的标志。它告诉读者：我们已经走到了哪里，前方还有哪些未知的领域需要探索。对于年轻学者而言，这不仅是学习如何解决问题的典范，更是学习如何提出正确问题的指南。这种严谨、求实且富有前瞻性的学术态度，使得整本书散发着一种沉稳可靠的力量，让人愿意反复翻阅，从中汲取新的思路和解决问题的灵感。

评分☆☆☆☆☆

如果从一名资深结构设计工程师的角度来审视这本书，我会对其中关于耐久性和维护性的间接讨论给予高度评价。虽然全书的主旨聚焦于水动力特性，但工程实践中，再完美的水动力模型也必须服务于结构的长期稳定。作者在讨论不同开孔尺寸对波力分布的影响时，潜移默化地触及了结构应力集中的问题。例如，对于某些极端工况下的局部冲刷风险的预估，尽管没有直接给出详尽的结构力学计算，但通过对水流冲击模式的精确刻画，已经为后续的结构承载力校核提供了至关重要的输入参数。这表明作者的视野并未局限于纯粹的流体力学范畴，而是将研究置于整个工程生命周期中去考量。这种跨学科的视野，使得这本书的价值远远超出了传统的流体力学专著范畴，更像是一份连接基础研究与实际工程决策的桥梁文件。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书在数据处理和实验验证方面的严谨程度，达到了令人赞叹的水平。在很多工程学专著中，理论推导固然重要，但往往缺乏与真实世界数据的紧密结合，导致模型在实际应用中水土不服。然而，刘勇教授（如果我没记错作者信息的话）的这部作品，显然跨越了这一鸿沟。他似乎对细节的痴迷，使得每一组实验数据的采集、每一张对比图表的绘制，都充满了匠心。我特别关注了其中关于波能耗散系数随入射波高和水深变化趋势的分析，那几张图表的信息密度之大，几乎涵盖了不同工况下的精微变化。这绝不是简单的“线性拟合”可以概括的，其中必然包含了大量细致的参数校准工作。这种脚踏实地、以实验数据为圭臬的研究方法，极大地增强了结论的说服力，使得这本书不仅是理论探讨，更是一本可供工程师直接参考和引用的实用手册。它展现的不仅仅是知识的积累，更是一种科学求真的态度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排，体现出极高的逻辑性和层次感。从宏观的背景介绍，到微观的流体力学分析，再到最终的工程应用建议，脉络清晰得如同精心绘制的航海图。尤其是其中关于开孔墙体内部复杂射流和二次波产生的探讨，那部分的论述极其流畅，作者巧妙地运用了流体力学中的某些先进概念，将原本混沌不清的内部流动结构梳理得井井有条。我印象深刻的是，他对“孔口处的水流加速与能量再分配”这一核心物理过程的解析，既有定性的描述，又有定量的模型支撑，使得读者在脑海中构建起一个立体的、动态的物理图像。这种叙事方式，非常适合需要系统性学习该领域知识的研究生或初级工程师。它不是零散知识点的堆砌，而是一部完整的、自洽的知识体系的构建过程，让人在阅读过程中能够持续保持心流状态，不知不觉中完成了对整个复杂系统的认知升级。

评分☆☆☆☆☆

这本关于Jarlan型开孔墙式防波堤水动力特性的著作，其选题的独到之处和研究的深度，着实令人耳目一新。在海岸工程领域，传统的直立式或斜坡式防波堤研究已相对成熟，但面对日益复杂的海洋环境，尤其是对于需要兼顾泥沙输运和水流交换的特定区域，开孔墙式结构的重要性日益凸显。作者选择Jarlan结构作为切入点，这本身就展现了对工程实践中具体需求的敏锐洞察力。我尤其欣赏作者在理论建模部分所下的功夫，仿佛能感受到他如何一步步攻克那些复杂的非线性偏微分方程组。那种将抽象数学语言转化为对实际波浪破碎、反射和透射规律的精确描述的过程，对于任何致力于水利工程或海岸动力学研究的同行来说，都是一种智力上的享受。它不仅仅停留在数值模拟的表面，更深层次地探究了孔隙率、墙体厚度等关键几何参数对整体消能效率的影响机制，为未来优化防波堤设计提供了坚实的理论基石。读完后，我感觉自己对“如何让海浪‘乖乖地’通过，而不是徒劳地撞击”有了更深一层的理解。