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波浪数学模型与物理模型确定性联合模拟的发展趋势

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据当前国内外研究的状况,现阶段波浪数学模型与物理模型的确定性联合模拟的发展方向大致有以下几个方面。实现波浪数学模型与物理模型之间双向的确定性联合将会成为今后的发展方向之一。随着人类对海洋、海岸和近海地区的开发日益增多、工程上对解决复杂波浪问题的迫切需求,波浪数学模型与物理模型的确定性联合模拟必将成为今后发展的一个重要方向,在海岸及近海工程中具有广阔的发展和应用前景。

波浪数学模型与物理模型确定性联合模拟的发展趋势

根据当前国内外研究的状况,现阶段波浪数学模型物理模型的确定性联合模拟的发展方向大致有以下几个方面。

首先是对于海岸及近海工程中实际工程实例的应用。波浪数学模型与物理模型的确定性联合模拟对于解决海岸及近海工程中复杂波浪问题与传统的方法相比具有显著的优势,且适用范围广、实用性强,具有重要的应用价值,在工程实践中将会得到广泛的应用。

其次,提高波浪数学模型与物理模型之间数据传递的精度。对于不考虑主动波浪吸收的单纯造波方式,随着波浪非线性的增强或水深的增大等,当前二阶的确定性联合模拟存在的局限性逐渐凸显出来。而对于主动波浪吸收的造波控制方式,当前双信号模式的确定性联合模拟中对运动造波板处波面高程信号的衰减模态修正是基于线性造波理论,它在生成非线性深水波时会造成一定的偏差。因此建立更高阶的波浪数学模型与物理模型的确定性联合模拟将是今后的发展方向之一。

此外,在当前的研究中波浪只是从数学模型中确定性地传递到物理模型区域,而没有考虑物理模型对数学模型的反馈,因而是一种单向的联合。实现波浪数学模型与物理模型之间双向的确定性联合将会成为今后的发展方向之一。

另外,在当前的波浪数学模型与物理模型的确定性联合模拟中,无论是应用首次提出的特定统一造波理论,还是近期在此基础上发展出的二阶确定性联合模拟,都是通过间接方式的两个步骤得到所需的造波板的运动过程:第一步对水体进行浅水假定,在浅水条件下得到造波板运动位移;第二步对其进行色散修正,得到所需的一般水深条件下的造波板运动位移。由控制方程直接推导得出的直接方式的确定性联合模拟也是未来值得探索的方向。

波浪数学模型与物理模型的确定性联合模拟作为一种新的研究手段,能够很好地解决近岸或结构物附近的波浪传播、折射、绕射及结构物之间相互作用等复杂波浪问题,具有很强的实用性。随着人类海洋、海岸和近海地区的开发日益增多、工程上对解决复杂波浪问题的迫切需求,波浪数学模型与物理模型的确定性联合模拟必将成为今后发展的一个重要方向,在海岸及近海工程中具有广阔的发展和应用前景。

参考文献(www.xing528.com)

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