本文關(guān)鍵詞：線性淺水波越過系列弓形與旋輪線形潛堤的Bragg共振反射及優(yōu)化

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【摘要】：為阻止海洋波對海岸線的侵蝕,保護近海建筑,近30年來引入和設(shè)計了布拉格防波堤  由一系列形狀大小相同的人工沙壩構(gòu)成,它們等距而列,平行于海岸建造.這種防波堤的設(shè)計依據(jù)是布拉格共振反射原理,即當(dāng)來自外海入射波列波長為人工沙壩相鄰距離的二倍時,入射波與人工沙壩間會產(chǎn)生布拉格共振,形成反射水墻,阻止海洋入射波侵入近岸區(qū)域.因此,各種形狀人工沙壩構(gòu)成的布拉格防波堤被提出,并得到廣泛研究,而對這些布拉格防波堤的優(yōu)化配置工作近來亦有開展.本文即致力于研究線性淺水波越過系列弓形與旋輪線形潛堤的Bragg共振反射優(yōu)化配置問題.首先,結(jié)合兩種地形  弓形與旋輪線形布拉格防波堤  應(yīng)用變量替換技術(shù)和系列矩陣乘法法則,求出了線性淺水波被兩種布拉格防波堤反射時的反射系數(shù)解析解,且均為Frobenius級數(shù)形式.接下來,本文將所得級數(shù)解析解與Miles理論解進行了計算對比,在沙壩壩高變化較小時,所得結(jié)果能夠很好的吻合,本文解析解由于不受小參數(shù)這一條件的限制,在沙壩壩高變化較大情況下仍然精準.隨后,就沙壩數(shù)量,相對寬度和相對高度,對布拉格共振反射的影響進行了探討,得出在兩個相鄰沙壩間距離為入射波波長的二分之一時,這三個量對Bragg共振反射峰值的產(chǎn)生有著較強影響的結(jié)論.換句話說,即三個量同布拉格共振反射系數(shù)之間構(gòu)成了一個三元函數(shù)關(guān)系.基于這樣一個函數(shù)關(guān)系,我們獲取了建造弓形與旋輪線形布拉格防波堤的沙壩的兩組最優(yōu)配置曲線,它們對設(shè)計與建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義.最后,對本文所討論的兩種布拉格防波堤的結(jié)果彼此之間,及與Liu et al.[25]中拋物線形布拉格防波堤的結(jié)果之間的高度相似性,進行了初步討論.
【關(guān)鍵詞】：弓形布拉格潛堤 旋輪線形布拉格潛堤 線性淺水波方程 Frobenius級數(shù)解析解 布拉格共振反射 最優(yōu)配置曲線
【學(xué)位授予單位】：廣西民族大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TV871;O175
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 符號說明7-10
• 1 緒論10-13
• 1.1 研究背景及前人工作綜述10-11
• 1.2 本文的重要內(nèi)容及創(chuàng)新之處11-13
• 2 弓形布拉格防波堤參數(shù)的優(yōu)化配置13-31
• 2.1 問題與理論推導(dǎo)13-19
• 2.2 Frobenius級數(shù)形式解析解的驗證19-21
• 2.2.1 本文結(jié)果與Miles理論解比較19-21
• 2.2.2 布拉格共振反射的驗證21
• 2.3 沙壩的參數(shù)對布拉格共振反射的影響21-31
• 2.3.1 沙壩數(shù)量對布拉格共振反射的影響23
• 2.3.2 沙壩寬度對布拉格共振反射的影響23-26
• 2.3.3 沙壩數(shù)量, 沙壩寬度與高度對布拉格共振反射的共同影響26
• 2.3.4 不同沙壩數(shù)量下布拉格共振反射系數(shù)分布26-30
• 2.3.5 各參數(shù)最優(yōu)配置討論30-31
• 3 旋輪線形布拉格防波堤參數(shù)的優(yōu)化配置31-48
• 3.1 問題與理論推導(dǎo)31-37
• 3.2 Frobenius級數(shù)形式解析解的驗證37-40
• 3.2.1 本文結(jié)果與Miles理論解比較37-39
• 3.2.2 布拉格共振反射的驗證39-40
• 3.3 沙壩的參數(shù)對布拉格共振反射的影響40-48
• 3.3.1 沙壩數(shù)量對布拉格共振反射的影響40
• 3.3.2 沙壩寬度對布拉格共振反射的影響40-41
• 3.3.3 沙壩數(shù)量, 沙壩寬度與高度對布拉格共振反射的共同影響41-44
• 3.3.4 不同沙壩數(shù)量下布拉格共振反射系數(shù)分布44
• 3.3.5 各參數(shù)最優(yōu)配置討論44-48
• 4 弓形, 旋輪線形和拋物線形布拉格防波堤結(jié)果相似性討論48-54
• 5 結(jié)論54-55
• 參考文獻55-58
• 致謝58

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