新型Poisson括号意义下的无穷维Lie代数

本文首先针对ＫｄＶ方程的Ｈａｍｉｌｔｏｎ形式，建立一种比较容易验证的新型Ｐｏｉｓｓｏｎ括号和无穷维Ｌｉｅ代数．其次，研究ＫｄＶ方程的Ｈａｍｉｌｔｏｎ形式的第一积分与新型Ｐｏｉｓｏｎ括号的关系，得到判定第一积分的充分必要条件．最后，构造ＫｄＶ方程的第一积分．     

非线性水波Hamilton系统理论与应用研究进展

概述了辛几何理论与辛算法在Hamilton力学中的应用，综述非线性水波的Hamilton理论研究进展．阐述非线性水波Hamilton变分原理与方法的优越性与局限性，探讨KdV方程和BBM方程的Hamilton描述、对称性与守恒律，提出非线性水波Hamilton描述研究中有待进一步研究的问题和解法设想．     

三层流体中斜入射波作用下半无限板的水弹性响应

解析地研究了在三层流体中斜入射波浪与半无限弹性板的相互作用引起的波散射和板的水弹性响应. 三层流体在界面处的密度发生阶跃, 各层为一常数. 假设流体不可压缩、无黏、流体运动无旋. 在线性势流理论框架下, 使用本征函数展开法和内积式给出波板相互作用的半解析解. 根据色散关系分析, 得到了表面波模态和界面波模态入射时的临界入射角. 随着物理参数的变化, 临界角将随之发生变化. 临界角决定了当由开阔水域向板覆盖水域传播的表面波或界面波的存在性: (1)板覆盖水域入射界面上, 透射波能否存在; (2)入射界面之上界面中, 板覆盖水域中的透射波以及开阔水域中的反射波能否存在. 当下界面波入射时并且入射角足够大时, 开阔水域中的下界面波模态是整个流体域中唯一存在的模态.      

一个二流体系统中非线性水波的Hamilton描述

讨论了一个二流体系统中非线性水波的Hamilton描述,该系统由水平固壁之上的两层常密度不可压无粘流体组成,上表面为自由面.文中将速度势函数展开成垂向坐标的幂级数,在浅水长波的假定下,取下层流体的“动厚度”与上层流体的“折合动厚度”为广义位移、界面上和自由面上的速度势为广义动量,根据Hamilton原理并运用Legendre变换导出该系统的Hamilton正则方程,从而将单层流体情形的结果推广到分层流体的情形.     

连续分层流体中垂直薄板的水动力特性

研究了在线性连续分层流体中水波与半潜式刚性垂直薄板相互作用的问题. 在 Boussinesq近似下，基于分离变量法，导出了具有自由面的平面前进波的色散关系，建立 了半潜式刚性垂直薄板的反射与透射能量、水平波浪力的计算方法. 对给定的频率，当它大 于浮力频率时，流场中只有一种模态的平面前进波，当它小于浮力频率时，流场 中有无数多个模态的平面前进波，并证明了对每一种模态的入射波，其它每个模态水波的反射与透射能量是 相等的. 对水面漂浮和座底半潜式薄板的反射与透射能量，以及作用在薄板上的水平波浪力 进行了数值计算分析，表明了流体的线性连续分层效应对这些水动力的影响是不可忽视 的. 特别地，在入射波频率小于浮力频率时，与第1模态入射波的能量转化量及其对薄板产 生的水平波浪力相比，其它模态入射波的能量转化量及其对薄板产生的水平波浪力都要大得 多.     

Plotnikov——Toland板模型中水弹性孤立波的迎撞

通过奇异摄动方法研究了在薄冰层覆盖的不可压缩理想流体表面上传播的两个水弹性孤立波之间的迎面碰撞.借助特殊的 Cosserat 超弹性壳 理论以及Kirchhoff--Love 板理论,冰层由 Plotnikov--Toland板模型描述.流体运动采用浅水假设和Boussinesq 近似. 应用Poincaré--Lighthill--Kuo 方法进行坐标变形,进而渐近求解控制方程及边界条件, 给出了三阶解的显式表达. 可以观察到碰撞后的孤立波不会改变它们的形状和振幅. 波浪轮廓在碰撞之前是对称的, 而在碰撞之后变成不对称的并且在波传播方向上向后倾斜. 弹性板和流体表面张力减小了波幅. 图示比 较了本文与已有结果可知线性板模型可作为本文的一个特例.      

自由表面与粘性尾迹的相互作用

解析地研究了无限深不可压粘性流体中运动物体产生层流尾迹与自由表面波的相互作用．以定常的Oseen方程模拟受扰流动,对于小振幅自由表面波则采用线性化的运动学和动力学边界条件．在数学描述上,运动物体以Oseen极子模拟,受扰流场分解成表述粘性尾迹的无界奇异Oseen流和描述自由面效应的有界正则Oseen流之和．通过积分变换法,得到自由表面波的精确解．借助Lighthill的两步格式,导出了自由面波高带有附加校正项的渐近解．所得对称解显示了波动的振幅因粘性和潜深的存在而呈指数衰减．     

NONLINEAR EVOLUTION OF WAVE ON SMALLAMPLITUDE UNEVEN SLOPING BED

There are different forms of the beds on the natural sandy coast, on which the propagation process of the wave is a typical nonlinear one. Based on this, the nonlinear propagation process of the wave on the small-amplitude uneven sloping bed is analyzed by using the perturbation method. After comparing the results of the analytic expression with the correlative experimental data, it shows that the practical situation can be descfibeA by the established evolution model of the wave.     

NONLINEAR EVOLUTION OF WAVE ON SMALL-AMPLITUDE UNEVEN SLOPING BED

IntroductionTheshallowwatereffectofthewavewidelyinfluencesthecharactersofthenearshorewavemotion .Becauseoftheshallowwatereffectcausedbythewaterdepthandthenonlineareffectduringthepropagationprocessofthewave ,thewaveenergyisconcentratedonacertaindegreethatthesurfaceofthewavedeformssignificantlyuntilitisbrokenthatcausedthemostpartofthepotentialenergytobeconvertedintokineticenergy .Becausethewavebreakinginfluencesthedeformationofthenearshorebeachsignificantly ,sotodeducethenonlinearvariationofthew…