具有完美反射半无限堤坝的恒定深度矩形盆地的地震和港口振荡的解析和数值计算

IF 0.8 Q4 Environmental Science
P. Sergent, J. Tanguy, H. Smaoui
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Il est observé que la formule analytique présentée par Rabinovich sous-estime la période de résonance. Pour le calcul par éléments finis, une densité du maillage d'environ 10 nœuds par longueur d'onde suffit pour atteindre une bonne précision mais il est nécessaire de respecter aussi un critère sur le nombre de nœuds par unité de largeur. En ce qui concerne le facteur d'amplification, nous retrouvons comme Rabinovich que ce dernier est proportionnel au rapport longueur sur largeur et qu'il ne dépend pas de la profondeur. Nous montrons également que la composition des ouvrages extérieurs peut être déterminante pour le facteur d'amplification. 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摘要

亥姆霍兹式积分三个系统—适用于同时考虑重力波和虚幻的谐振器内模式比较接近,我们建立一个新的港口振荡期基本墨鱼和河川的长方形和外来著作的深度常数当着semi-infinis反光完美。这个近似推广了Rabinovich使用的解析公式。Rabinovich提出的公式本身修正了四分之一波谐振器的经典周期。然后将该近似与用有限元法求解的Berkhoff软梯度方程的结果进行比较。可以看出,Rabinovich提出的解析公式低估了共振周期。对于有限元计算,每个波长约10个节点的网格密度足以达到良好的精度,但也有必要遵守单位宽度节点数的标准。至于放大系数,我们发现,就像Rabinovich一样,放大系数与长宽比成正比,而不依赖于深度。我们还表明,外部结构的组成可能是放大因子的决定因素。然而,在波浪容器中进行的实验试验表明,在某些情况下,会发生相当大的耗散,这一方面缩短了沉降周期,另一方面大大降低了放大因子。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Calcul analytique et numérique des seiches et des oscillations portuaires pour des bassins de forme rectangulaire et de profondeur constante avec des digues semi-infinies parfaitement réfléchissantes
À l'aide de l'équation intégrale de Kirchhoff–Helmholtz appliquée aux ondes de gravité et en prenant en compte les modes évanescents à l'intérieur du résonateur, nous établissons une nouvelle approximation de la période fondamentale de seiche et d'oscillation portuaire des bassins de forme rectangulaire et de profondeur constante en présence d'ouvrages extérieurs semi-infinis parfaitement réfléchissants. Cette approximation généralise la formule analytique utilisée par Rabinovich. La formule présentée par Rabinovich corrige elle-même la période classiquement utilisée pour les résonateurs quart d'onde. Nous comparons ensuite cette approximation avec les résultats de l'équation de pente douce de Berkhoff résolue par la méthode des éléments finis. Il est observé que la formule analytique présentée par Rabinovich sous-estime la période de résonance. Pour le calcul par éléments finis, une densité du maillage d'environ 10 nœuds par longueur d'onde suffit pour atteindre une bonne précision mais il est nécessaire de respecter aussi un critère sur le nombre de nœuds par unité de largeur. En ce qui concerne le facteur d'amplification, nous retrouvons comme Rabinovich que ce dernier est proportionnel au rapport longueur sur largeur et qu'il ne dépend pas de la profondeur. Nous montrons également que la composition des ouvrages extérieurs peut être déterminante pour le facteur d'amplification. Un test expérimental dans une cuve à houle montre cependant que, dans certains cas, une dissipation importante se produit qui a pour conséquence d'une part de réduire la période de seiche et d'autre part de réduire sensiblement le facteur d'amplification.
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期刊介绍: La Houille Blanche, revue internationale de l ''eau/International Water Journal, is the only almost all French-written journal of Water science. It promotes the dissemination of research and innovative practices in the field of water, as a key resource for everyday use for human needs, agriculture, energy and transport, and hydraulic public works. This includes environmental and risk assessment and management issues related to hydrology, meteorology, flood, low flows and drought, as well as issues in the field of fluid mechanics, hydraulics machinery, multiphase flows, microfluidics... La Houille Blanche, International Water Journal, is cited by Science Citation Index Expanded of Institute for Scientific Information (I.S.I) in USA, and by CNRS in France; since 1902, the journal publishes high-standard relevant peer-reviewed research papers. La Houille Blanche also provides more general information and recent news about the water world, and the SHF association and its members life: scientific events, book review, R & D advancements, … Six issues per year. Thematical journal for original articles and reviews mostly in French.
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