地震波斜入射条件下重力坝动力响应分析

为建立反映设计地震动的斜入射波场,将地表地震动时程分量分解为斜入射的平面SV波和平面P波,使其共同作用下在地表产生与设计地震动分量相同的响应,而其他方向响应为0,根据固体介质中波的传播理论,推导了斜入射波入射角度之间的关系,以及幅值与设计地震动分量的联系,通过采用平面波和远场散射波混合透射的应力人工边界条件,得到了反映设计地震动的地震波斜入射条件下的解析方式,以此为基础建立了时域计算分析模型。将该方法应用于某重力坝?地基动力相互作用分析,在不同地基刚度下与垂直入射的情况进行了比较,计算结果表明:地震波斜入射时对重力坝结构有明显的影响,尤其是坝-基交界面上,结构的动力响应要大于地震波垂直入射时结构的动力响应。该方法在均匀地基假设下构造了反映地表设计地震动特征的斜入射波系,斜入射波系在地表的响应具有非一致特征,同时该方法考虑了地基的辐射阻尼,可用于重大工程在地震动非一致输入下的动力响应分析。

粘性耗散对重力波波包共振相互作用的影响

采用数值方法考察了粘性耗散对重力波波包共振相互作用的影响．结果表明，粘性耗散不仅衰减相互作用波的能量，而且强烈地影响波包之间局地能量的传递，使波包的形状发生进一步的改变．粘性耗散减缓相互作用过程的发展，阻止高波数的次级波与主波进行相互作用．在低热层高度上，耗散过程占支配地位，三波能量演变的特征发生了相当大的变化．大尺度主波通过与小尺度次级波的相互作用，更快地实现对大气的加热．

损耗大气中惯性重力波的非线性相互作用方程及其初步讨论

根据弱相互作用理论，本文建立了损耗大气中极性重力波的非线性相互作用方程．这组方程在三个方面推广了前人的工作：考虑了波的空间传播；包含了粘滞产生的衰减；波谱可以是连续的．粘滞衰减率的大小与波的空间尺度以及传播方向有关．Ｃｏｒｉｏｌｉｓ力的引入使相互作用系数成为复量．根据这组方程，考察了惯性重力波的参量激发．结果表明：在共振条件满足时，主波存在一个阈值，阈值大小与次级波的损耗率成正比．当主波振幅大于这个阈值时，次级波将指数增长．在相互作用过程中，次级波的频率将发生变化，变化的大小与主波能量成正比．

基于粘性无反射数值波浪水池研究波浪作用下双浮体共振问题

对于存在小间隙的双浮体系统在波浪作用下的共振问题,传统的势流模型由于忽略了流体粘性的影响,往往会严重高估共振现象。鉴于此,论文通过在不可压缩粘性流体的N-S方程中添加质量源项和阻尼项,建立了粘性无反射数值波浪水池,并基于此数值水池对不同频率波浪下的二维和三维双方箱形浮体的水动力特性进行模拟研究。结果表明,对于二维双浮体,论文方法能够准确地对间隙内的波高、作用在浮体上的波浪力及其共振频率进行预报;在共振频率附近,传统势流模型忽略了粘性的影响,相比论文方法会高估间隙内的波高以及波浪力。对于三维双浮体,势流和粘流结果的差异明显小于二维时两者的差异。对比二维和三维结果可以发现:二维双浮体受到的水平和垂向波浪力均存在强烈的共振现象;而三维双浮体受到的垂向波浪力不存在共振现象,而是随入射波频率的增加而单调递减。

基于自由表面合成纹影法的大尺度圆盘中边缘波空间衰减特性研究

当盛有液体的薄层圆柱形器皿(圆盘)受到外加垂向激励时,其近壁处弯月形液面的不稳定性会激发出毛细重力波,此类表面波的波形和传播特性与边壁形状有关,故被称为边缘波。该文采用改进的自由表面合成纹影法,结合多步滤波技术,对实验产生的边缘波进行自由表面重构,获得准确的液面高度变化实时信息,进一步定量分析大尺度圆盘中边缘波的空间传播特性。研究发现,大尺度圆盘中的边缘波是一种指数衰减的谐振波,其传播过程可分为激发与过渡、纯衰减和自相互作用三个阶段。实验结果表明黏性耗散、有限尺度效应和外加激励等因素对边缘波的空间衰减有影响,且空间衰减系数与激励频率之间是指数关系,衰减长度与激励频率的平方之间是反比关系。