帆船运动的力学原理

从帆和船体的流体动力性能出发，讨论了帆船运动的力学原理和提高帆船运动水平的若干途径。     

流体动力干扰对单排圆柱桩列波浪力的影响

多物体之间的流体动力干扰特性对超大型海洋结构物的设计和研究十分重要用波动源在截面周线上分布的方法，就垂直桩柱间三维流体动力干扰对波浪力的影响进行了系统的研究，桩柱的数目可达１００余根得到了柱间流体动力干扰力学机理的若干新的特性尤应指出的是，当桩柱根数超过某一数量后，桩柱上的受力表现出有规律的连续依赖性当柱数很大时，无论柱数是奇数还是偶数，中间大部分的桩柱都将表现出均匀的受力特征这些特性的发现对其他形式多体结构物流体动力干扰的研究也有重要的借鉴和指导意义     

浅水孤立波在三维浮体上的绕射

浅水域中非线性水波运动的控制方程通常是经过深度平均的Boussinesq方程。然而,这一方程在浮体近旁或水下障碍物附近不再适用,在这些区域,流动在水深方向的变化不容忽略,本文应用匹配渐近展开法和边缘层(edge layer)思想,建立了浅水弱非线性波与三维浮体相互作用的数学模型,作为算例,求解了浅水孤立波在垂直圆柱形浮体上的绕射.本方法可以推广到波在一般浮体上绕射的情况。     

带有可渗透隔板的液舱内流体晃荡的时域模拟

针对液舱内隔板的可渗透特性,采用多域边界元方法,对流体晃荡问题进行了非线性时域模拟计算与分析。计算研究表明,多域边界元方法能够准确地模拟带有可渗透隔板的液舱内流体晃荡现象。对应于没有隔板和有完全不可渗透隔板情形的计算结果与相应的实验和理论结果吻合良好,带有不同渗透率的隔板在一定程度上改变了结构的固有振荡频率,隔板的可渗...     

海洋波导的可穿透障碍物散射场远场分布的若干性质

研究了海洋波导中可穿透目标时谐声波散射传播远场分布的性质,构造了透射问题解的集合,使得所构造解的集合在边界上的限制在某个Hilbert空间中是稠密的,确定了传播远场分布的集合在某个Hilbert空间中是完备的．这些性质对研究海洋波导中的逆透射问题有重要的应用．     

非均匀水流水域波浪的传播变形

将两个不同的、考虑波流相互作用和能量耗散项的、依赖时间变化的双曲型缓坡方程分别化 为一组等价的控制方程组，具体分析了底摩阻项对相对频率和波数矢的影响，从而选择了合 适的数学模型. 将所选择的缓坡方程化为依赖时间变化的抛物型方程，并用ADI法进 行数值求解，建立了缓变水深水域非均匀水流中波浪传播的数值模拟模型. 通过和波流共线 的解析解的比较，说明数值解和解析解相一致. 结合Arthur(1950)水流这一经典算例，定 量地讨论了考虑联合折射-绕射作用后的波数和仅考虑折射作用的波数的差别及其对波高分 布的影响. 在基本同样的条件下, 本文的数值解与他人的计算结果一致.     

海洋波导中三维可穿透目标的快速声学成像

研究了用声传播远场分布信息来成像海洋波导环境中三维可穿透目标的反问题.建立了求解这类反问题的远场方程,基于内透射边界值问题的分析,讨论了远场方程解的唯一性和可解性,证明了总能找到远场方程的一个在最小平方意义下的近似解,其模在可穿透目标内部的取值是小的,而在外部的取值是大的,进而发展了一种快速成像可穿透目标的一种指示器样本方法.数值试验表明了这种方法是有效的,即使在有限孔径测量方式的情况,也能够得到未知目标的一个理想成像,而且不需要先验知道可穿透目标的任何几何与物理信息.     

流体通过二维振动翼型的声辐射研究

推导有均流时二维运动物体的声辐射公式,研究了粘性流体通过二维翼型的声辐射。数值计算结果表明:在不同雷诺数时,声压随时间的变化不同;小雷诺数时,具有规则性,而大雷诺数时,具有非规则性,这是由于多个涡之间的相互作用而引起的;流体通过绕弹性中心的振动翼型引起的声辐射大于流体通过固定翼型的声辐射,单级子项对声场的贡献不容忽略。     

关于自由面压力脉动与摇板造波的等价性

考虑了一个逆问题，即在浮体运动和自由面压力分布之间是否存在某种等价性？作为这一方向努力的一部分，从二维半无限长水槽摇板造波的特例出发考察了这个问题．基于线性势流理论，导出了自由面压力分布应满足的带复数核的第一类Ｆｒｅｄｈｏｌｍ积分方程，并用正则化方法得到了这类不适定的积分方程的近似正则解．结果表明，自由面压力脉动与摇板造波之间的等价性可以通过解相应的逆问题来解决．     

三维海洋波导中散射目标快速声学远场成像

研究用声传播远场分布信息成像海洋波导环境中三维散射目标的反问题,提出一种指示器样本成像方法,在不需要预先知道散射目标的任何声学和几何特性的情况下,可以快速得到其位置、形状等几何信息的一个理想的像.数值试验表明,该方法对成像海洋波导中三维散射目标是有效的,即使在有限孔径测量方式和具有噪声测量数据时,也能够得到散射目标的一个理想成像,表明海洋波导边界的多重反射效应对成像效果具有一定的正面影响.