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1。1 研究目的和意义

我国蓝色的海洋国土主要包括，黄海、渤海、东海和南海。其中，南海面积为黄 海、渤海、东海总面积的三倍以上。对南海的开发无疑是我国未来重点的发展战略， 2013 年以来我国在不到两年时间内，在南海采用陆域吹填相继建成永暑岛、赤瓜岛、 华阳岛、渚碧岛等，为保障我国海洋权益，奠立了基础。中国南海接近赤道，终年高 温，雨量充沛，在夏季和秋季会受到台风影响，这些原因导致了海洋水文环境十分复 杂还伴有内波。由于复杂的地理位置和多变的气候使得南海为内波多发之地。图 1-1 是中国南海内波表面航拍图。论文网

图 1-1 中国南海内波表面航拍图

Fig。1-1Chinese internal waves in the South China Sea Surface aerial map

内波和表面波相比具有完全不同的特征。内部密度层只要有一点点的扰动它在外 部的表现就会是巨大的波浪。内波恢复力并没有表面波那么强甚至是其的千分之一， 所以内波的振幅就会比表面波的振幅大。内波比表面波的相速度低；内波的波长和周 期比较表面波要长，周期跨度大，有的是按分钟计有的则是按小时计。所以，内孤立 波具有很大的能量，且不容易衰减，对海洋结构物的作用时间长，对于海洋结构物的 安全性具有极大的危害。

1963 年，美国海军的核潜艇“the Big Shark”号在马萨诸塞州海岸外 350 km 处沉没， 艇上机组人员全部丧生，2006 年美国迈阿密大学的研究人员研究发现该潜艇在海底 遇到了强大的内波，并被其巨大的剪切力拖至海底从而被水压力压碎；同样在中国南

海东沙附近的海域，已经多次发生海洋作业设备因内孤立波作用发生故障而导致的险 情。文献综述

从以上内孤立波对海洋结构物造成的巨大损伤可以看出，内孤立波对海洋结构物 的破坏性巨大。尤其是对固定式海洋平台的局部构件损害严重，由此可见，内孤立波 具有很大的能量，如果不采取保护措施，它的破坏将会使我国造成巨大的经济损失。 所以研究内孤立波的敛散性，传播的线性，与能量大小和什么相关尤为重要。如何利 用内孤立波给工程带来便利和优势是我们要研究的方向。

本文从孤立波对海洋结构的作用分析内孤立波如何作用于结构物以及内孤立波 的特性。具有理论工程应用背景。

1。2  国内外研究现状

1。2。1 内孤立波的实验研究

1。3 需深入开展研究的问题

纵观国内外关于内孤立波与结构物作用的研究进展，我们认为简单结构物研究较 多，复杂情形研究较少；二维结构物研究较多，三维结构物研究较少；二层流体研究 较多，三层及以上研究较少；对背景内孤立波下结构物的受力问题研究较多，结构物 与内孤立波相互作用的流固耦合问题研究较少；线性内波与结构物作用研究较多，内 孤立波等非线性波与结构物研究较少。我国对水下潜器等结构物在海洋内波环境中适 应性问题的研究起步较晚，且对于内孤立波与潜器相互作用问题，由于实船测试和实 验条件的限制，来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-缺乏实船测试和模型实验数据的支持。

1。4 本文研究内容

一、二维数值水池造波和三维数值水池造波 二、通过速度入口造波法和设置对称边界造波法来研究不同潜深时内孤立波对潜

体的作用。

三、通过速度入口造波法和设置对称边界造波法来研究不同波高时内孤立波对潜 体的作用。