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【科学网】中国科学家首获任意水深中的极限高波浪

日期:2018-05-28 09:13:38  字体:[] [] []

波浪是船舶和海洋工程结构设计中最重要的外部环境因素之一。深入理解波的产生,演化和传播机制具有重要的理论意义和应用价值。中国科学家最近在这一领域取得了突破。 5月22日,记者从澳门葡京赌场了解到,学校造船学院的廖世军研究小组首次成功解决了任何水深的最终高波,丰富和加深了人们对非线性波的认识和理解,重要的理论价值。 。

据报道,相关研究成果最近已在国际知名学术期刊《流体力学》(流体力学期刊)上发表。

求解具有最大波高的二维行波重力波是流体力学中的经典问题。当水深较浅且波高较大时,波控方程具有较强的非线性,即使是大多数传统方法也很难用数学方法求解(如在扰动方法中,一些外推技术(如Pader近似)有在计算过程中采取以增加收敛范围。

“值得强调的是,目前还没有分析和数值方法能够在非常浅的深度给出二维极限斯托克斯波的波前。”廖世军教授表示,研究人员利用“均匀分析方法”首次成功地解决了任何水深中极限波高(最大波高)的二维行波重力波的收敛解,并成功地在不同的水深(包括极浅的水)。 120度锐角的会聚波前表明,不同的波动理论(斯托克斯波理论,椭圆余弦波理论和孤立波理论)可以统一到斯托克斯波理论框架中。

据报道,“同伦分析法”是廖世军教授于1992年提出的,经过20多年的不断完善和发展。它克服了扰动方法的局限性。它是一种不依赖于小物理参数的分析近似方法。它可以解决强非线性问题而无需物理小参数。解决方案通常可以在整个物理参数范围内有效。广泛用于解决科学和工程中的许多强非线性方程。

廖世军教授凭借“解决力学中强非线性问题的同伦分析方法及其应用”获得2016年国家自然科学二等奖(唯一完成的人)。欧洲学者Sardanyes和曾在文指出,同伦分析方法是“一个重要的里程碑”。

专家表示,该研究再次证明了“均匀分析方法”的独创性及其解决具有挑战性和挑战性的非线性问题的潜力。

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