非线性内波层析理论与源码

作者对内孤立波的研究达到了国际领先水平

本书包括层析内波理论的提出，层析内波理论的程序源代码及说明，物理水池中大幅内孤立波的数值模拟，我国南海大幅内孤立波的数值模拟。不仅包括二层内波问题，也包含三层内波问题，三层内波问题可以对第二模态内波进行研究。介绍了层析内波理论的推导过程和数值算法，程序代码可以和理论算法一一对应。孤立波的分析包括波形、波速、速度场和压力场的分析。并且开放了程序的源代码，读者对象是对内孤立波研究有需求的研究机构和院所，研究生和相关研究学者。

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。

目录 第1章绪论 1.1海洋内波的研究背景 1.2海洋内波的研究现状 1.3层析内波理论的研究现状 第2章多层流体间的层析内波理论 2.1两层流体流动的控制方程和边界条件 2.2两层流体间的层析内波理论 2.3多层流体间的层析内波理论 第3章数值算法及源代码实现 3.1程序设计 3.2读取输入文件子程序 3.3建立文件及流场初始化子程序 3.4海底地形子程序 3.5移动域初始化子程序 3.6移动域位置更新子程序 3.7消波子程序 3.8数值光滑子程序 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求解空间导数子程序 3.13求解层析内波方程系数子程序 3.14合成矩阵子程序 3.15方程求解子程序 3.16校正子程序 3.17当前时间步内迭代收敛判断子程序 3.18当前时间步计算结果输出子程序 3.19关闭文件子程序 3.20其他子程序 第4章基于重力塌陷法生成内孤立波的数值模拟 4.1上、下层流体密度接近的浅水模式内孤立波 4.2上、下层流体密度相差大的浅水模式内孤立波 4.3上、下层流体密度相差大的深水模式内孤立波 4.4实际海洋中内孤立波的数值模拟 第5章内孤立波迎面碰撞与追赶碰撞的数值模拟 5.1浅水模式内孤立波迎面碰撞的数值模拟 5.1.1第一级别层析内波理论的数值结果 5.1.2层析内波理论收敛的数值结果 5.2浅水模式内孤立波追赶碰撞的数值模拟 5.2.1第一级别层析内波理论的数值结果 5.2.2层析内波理论收敛的数值结果 5.3深水模式内孤立波迎面碰撞的数值模拟 第6章内孤立波在非平整海底传播的数值模拟 6.1内孤立波在山脊地形传播的物理实验及数值模拟 6.1.1内孤立波在山脊地形传播的物理实验 6.1.2内孤立波在山脊地形传播的数值模拟 6.2内孤立波爬坡的数值模拟 第7章背景剪切流中内孤立波的数值模拟 7.1线性背景剪切流中内孤立波的数值模拟 7.1.1线性背景剪切流中内孤立波的波形 7.1.2线性背景剪切流中内孤立波的速度场 7.2非线性背景剪切流中内孤立波的数值模拟 7.2.1非线性背景剪切流中内孤立波的波形 7.2.2非线性背景剪切流中内孤立波的速度场 第8章线性背景剪切流和海底地形共同作用下内孤立波 传播的数值模拟 8.1线性背景剪切流通过平整海底 8.2线性背景剪切流通过非平整海底 8.3无流情况下内孤立波通过非平整海底 8.4线性背景剪切流中内孤立波通过非平整海底 第9章三层流体间内孤立波的数值模拟 9.1三层流体间第一模态内孤立波 9.1.1三层流体间第一模态内孤立波的物理实验 9.1.2三层流体间第一模态内孤立波的数值模拟 9.1.3实际海洋中三层流体间第一模态内孤立波的数值模拟 9.2三层流体间第二模态内孤立波 9.2.1三层流体间第二模态内孤立波的物理实验 9.2.2三层流体间第二模态内孤立波的数值模拟 9.2.3实际海洋中三层流体间第二模态内孤立波的数值模拟 附录 附录A定义变量的模块 附录B维度大小设定 参考文献