海洋動力環(huán)境模擬數值算法及應用

第1章 有限差分法
1．1 引言
1．1．1 有限差分法簡介
1．1．2 模型方程
1．1．3 范數
1．1．4 三對角線方程組的追趕法
1．2 差分格式的基本理論
1．2．1 差分格式的構造
1．2．2 差分格式的相容性
1．2．3 差分格式的收斂性
1．2．4 差分格式的穩(wěn)定性
1．2．5 von Neumann穩(wěn)定性分析
1．2．6 Hin穩(wěn)定性分析
1．3 基本差分格式
1．3．1 一維問題基本差分格式
1．3．2 多維問題的特殊性
1．3．3 多維問題基本差分格式
1．3．4 數值效應
1．4 Laplace方程的差分格式
1．4．1 五點差分公式
1．4．2 邊界點插值
1．4．3 差分方程求解
1．5 平面二維潮流泥沙的數值模型
1．5．1 基本方程
1．5．2 水流運動方程組的離散及求解
1．5．3 懸沙輸移擴散方程的離散及求解
1．5．4 數值模型算例
1．6 基于VOF方法的數值波浪水槽模型
1．6．1 數值模型
1．6．2 自由表面追蹤
1．6．3 邊界條件設置
1．6．4 主動吸收數值造波邊界
1．6．5 波浪破碎過程的數值模擬
1．6．6 浪濺區(qū)結構物波浪沖擊作用的數值模擬
參考文獻
第2章 有限體積法
2．1 引言
2．1．1 有限體積法簡介
2．1．2 流體動力學通用變量方程
2．1．3 非結構化網格
2．2 有限體積法的構造
2．2．1 計算區(qū)域的離散化
2．2．2 Riemann問題
2．2．3 有限體積法離散的基本思想
2．2．4 一維對流擴散方程的離散格式
2．2．5 一維雙曲型方程組的Roe格式
2．2．6 TVD格式
2．3 結構化網格的FVM算法
2．3．1 通用變量方程的離散格式
2．3．2 交錯網格算法
2．3．3 SIMPLE算法
2．3．4 PISO算法
2．4 非結構化網格的FVM算法
2．4．1 非結構化網格的生成算法
2．4．2 二維對流問題的離散格式
2．4．3 二維守恒型方程組的離散格式
2．5 臺風浪場數值模型
2．5．1 基本方程
2．5．2 數值算法
2．5．3 數值模型算例
2．6 離岸擋板式透空堤后波高分布數值模擬
2．6．1 數值模型
2．6．2 數值方法的驗證
2．6．3 離岸擋板式透空堤后的波高分布
參考文獻
第3章 光滑粒子流體動力學方法
3．1 引言
3．1．1 無網格法
3．1．2 光滑粒子流體動力學法
3．2 SPH的基本理論
3．2．1 SPH的概念
3．2．2 光滑函數的主要特征
3．2．3 SPH近似式的精度
3．3 計算流體動力學問題中的SPH算法
3．3．1 密度的粒子近似法
3．3．2 動量方程的粒子近似法
3．3．3 SPH數值算法
3．3．4 WCSPH方法與ISPH方法
3．4 修正SPH算法
3．4．1 SPH方法的連續(xù)性修正
3．4．2 SPH方法的邊界處理改進
3．4．3 SPH方法的計算效率
3．5 基于sPH方法的數值波浪水槽／水池
3．5．1 流體運動控制方程
3．5．2 邊界條件設置
3．5．3 數值波浪水槽
3．5．4 數值波浪水池
3．5．5 波浪與直立圓柱相互作用
3．6 波浪與浮體的相互作用
3．6．1 浮體運動控制方程
3．6．2 浮體邊界處理
3．6．3 波浪與自由漂浮浮體的相互作用
3．6．4 波浪與錨固浮體的相互作用
參考文獻
第4章 邊界單元法
4．1 引言
4．1．1 邊界單元法簡介
4．1．2 Laplace方程的基本解
4．1．3 Bessel函數
4．2 建立邊界積分方程的直接法
4．2．1 Green公式建立邊界積分方程
4．2．2 加權余量法建立邊界積分方程
4．3 建立邊界積分方程的間接法
4．3．1 面源與面偶
4．3．2 單層勢與第二類邊值問題
4．3．3 雙層勢與第一類邊值問題
4．4 Laplace方程的邊界單元法
4．4．1 邊界積分方程的離散
4．4．2 系數計算
4．4．3 邊界單元法算例
4．5 大尺度任意形狀結構的波流力
4．5．1 波浪數學模型
4．5．2 奇點處理
4．5．3 繞流數學模型
4．5．4 圓柱形人工島的波流力算例
4．6 大尺度直立墩群結構的波浪力
4．6．1 波浪數學模型
4．6．2 方形墩群結構的波浪力
4．6．3 異型截面墩柱式透空防波堤透射系數
4．7 浮式防波堤運動響應的時域數值模型
4．7．1 波浪數學模型
4．7．2 時域邊界單元法
4．7．3 錨鏈力計算
4．7．4 浮體運動方程求解
4．7．5 數值模型算例
參考文獻