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| 編輯推薦： |
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作者关于非线性水波的研究达到了国际先进水平
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| 內容簡介： |
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本书包括非线性海浪模拟的理论、算法、程序源代码和大量的数值模拟应用算例。算例中包括浅水非线性孤立波、椭圆余弦波的数值模拟，也包括有限水深中非线性聚焦波的模拟，以及深水中非线性聚焦波和不规则波的模拟。不仅与模型试验中的数据进行了比较，还与海上实测的非线性海浪进行了对比分析。通过大量的应用算例介绍开源代码的使用，并开放了程序的源代码。读者对象是对海浪、浅水波、孤立波、有限水深非线性波、深水非线性波研究有需求的研究机构和院所，研究生和相关研究学者。
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| 關於作者： |
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赵彬彬，工学博士，哈尔滨工程大学教授，博士生导师。主要研究方向为水波与海洋浮体的相互作用，在非线性水波理论、波物相互作用等方面做了深入的研究，发展了具有特色的理论体系。在国内外期刊和会议发表学术论文30余篇，其中SCI期刊文章10余篇出版专著《层析水波理论GN波浪模型》。主持国家自然科学基金面上项目3项、中国科协青年人才托举工程项目、工信部高技术船舶科研项目子课题等，参研国家自然科学基金重大项目、科技部国际科技合作与交流专项等。获得省部级二等奖1项，排名第一。获得软件著作权20余项。
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| 目錄：
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第1章绪论
1.1非线性波浪理论研究概述
1.2层析水波理论
第2章二维层析水波理论HLIGN有限水深模型
2.1无粘不可压缩流体的控制方程和边界条件
2.2二维层析水波理论HLIGN有限水深模型的方程
第3章数值算法与源代码实现
3.1程序设计
3.2读入计算控制参数子程序
3.3读入波浪参数子程序
3.4计算备用的积分函数
3.5建立文件及流场初始化子程序
3.6阻尼区消波子程序
3.7全局数值平滑子程序
3.8线性到非线性过渡区数值平滑子程序
3.9保留之前时刻计算结果子程序
3.10预测子程序
3.11更新边界条件子程序
3.12流函数系数拟合子程序
3.13求解空间导数子程序
3.14求解层析水波理论方程系数子程序
3.15合成矩阵子程序
3.16更新当前时刻方程组子程序
3.17求解方程子程序
3.18存储当前时刻的计算结果子程序
3.19校正子程序
3.20当前时间步内迭代收敛判断子程序
3.21当前时间步计算结果的输出子程序
3.22关闭文件子程序
3.23其他子程序
第4章聚焦波和畸形波数值模拟
4.1聚焦波的实验室模拟
4.1.1数值策略
4.1.2弱非线性聚焦波
4.1.3强非线性宽谱聚焦波
4.1.4强非线性窄谱聚焦波
4.2海洋观测畸形波的重现
第5章长峰不规则波模拟
5.1长峰不规则波的时间历程
5.2长峰不规则波的谱分析
5.3长峰不规则波的短期统计
第6章规则波演化数值模拟
6.1平整地形上规则波传播问题
6.1.1浅水规则波
6.1.2有限水深规则波
6.1.3深水规则波
6.1.4波前问题
6.1.5风压兴波问题
6.2非平整地形上规则波的传播变形问题
第7章孤立波变化数值模拟
7.1单个孤立波的数值模拟
7.2孤立波碰撞
7.3孤立波与地形作用
第8章三维层析水波理论HLIGN有限水深模型
8.1三维层析水波理论HLIGN有限水深模型的方程
8.2数值算法
第9章多向不规则波模拟
9.1短峰不规则波数值模拟
9.2三维聚焦波数值模拟
附录
附录A定义变量的模块
附录B维度大小设置
参考文献
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| 內容試閱：
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极端海浪力学是近年来人们非常关注的一个研究方向和热点。海浪作为船舶、海洋平台等各类海洋结构物的主要环境载荷，强非线性极端海浪对海洋结构物的安全存在极大的威胁，在各类海洋结构物的设计、分析评估、运维等过程中首先需要确定科学的极端海浪流场。
层析水波理论是最近十年来快速发展的一类强非线性水波理论，适合强非线性极端海浪的高效模型研究。它通过垂向积分进行降维，计算效率高，没有引入任何小参数，没有使用摄动展开和泰勒展开，不同级别的层析水波理论可以独立求解，不需要按级别依次求解。层析水波理论只是引入了流体质点运动速度沿水深方向上的变化形式，通过自收敛性分析可以保证引入的速度垂向假设的合理性。
对于无旋流动问题，本书介绍的无旋层析水波理论的计算精度和计算效率都极高。一方面可以用于变化浅水有限水深波浪、深水波浪问题的研究，另一方面可以与船舶与海洋结构物水动力性能分析的计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD粘流方法和势流方法进行单向耦合或双向耦合，为CFD粘流方法提供高效的造波和消波功能，也能大大减小CFD方法的计算区域，大幅提高其计算效率。
本书重点介绍作者编写的无旋层析水波理论程序源代码，并对源码的编制细节进行了详细的说明，便于其他研究学者或研究生学习和使用。之后，介绍了层析水波理论在单向聚焦波和畸形波数值模拟、长峰不规则波数值模拟、长峰不规则波统计特性、海上实测畸形波列的数值重现、浅水有限水深深水规则波数值模拟、规则波波前问题、风压兴波问题、规则波传播变形问题、孤立波数值模拟、孤立波碰撞数值模拟、孤立波在非平整地形传播变形、多向不规则波数值模拟、多向聚焦波数值模拟等方面的研究和应用。
本书内容丰富，介绍全面，为其他研究人员和研究生提供了层析水波理论数值算法和源码的研究基础。本书介绍的源码可通过扫描以下二维码获取。
本书所述内容都是在哈尔滨工程大学船舶工程学院完成的。作者的研究工作得到了国家自然科学基金重大项目（51490671）和国家自然科学基金面上项目（11772099）的资助，在此表示感谢。
由于时间仓促，书中不足和疏漏之处，敬请读者指正。
作者2020年10月
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