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海面风浪对浅海长距离声传播的累积效应
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作者 姚美娟 谢志敏 +2 位作者 鹿力成 马力 郭圣明 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第10期2070-2076,共7页
针对海面风浪典型环境对浅海长距离声传播的影响,本文进行了仿真和试验数据分析研究。基于海浪谱模型和近海面气泡层模型,结合风浪环境下长距离上的宽带声传播海试数据及海面波浪测量数据,分析了不同频段下粗糙海面及近海面气泡层因素... 针对海面风浪典型环境对浅海长距离声传播的影响,本文进行了仿真和试验数据分析研究。基于海浪谱模型和近海面气泡层模型,结合风浪环境下长距离上的宽带声传播海试数据及海面波浪测量数据,分析了不同频段下粗糙海面及近海面气泡层因素对长距离声传播的累积效应。经仿真与试验数据分析,4~5级海况下的风浪对3 kHz频率下的声传播在50 km距离上的累积效应可达到十几分贝。随着频段的升高,这种累积效应更加显著。所建立的模型对距离上的仿真和数据结果吻合较好,均方根误差在3 dB以内。因此在海面风浪典型环境下,远距离下的水声定位、通信等应用必须要考虑风浪对长距离声传播的累积效应。 展开更多
关键词 粗糙海面 气泡层 长距离声传播 风浪 风速 海浪谱 浅海 累积效应
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浅水爆炸冲击波特性及其毁伤效应研究进展 被引量:3
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作者 程淑杰 梁争峰 +3 位作者 阮喜军 苗润源 蒙佳宇 武海军 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期17-28,共12页
为阐明浅水爆炸条件下冲击波界面效应,分别从自由水面、水底以及自由水面和水底两个界面双重作用条件下归纳了冲击波线性反射和非线性反射理论、实验等研究进展。总结了浅水区混凝土障碍、舰船毁伤方式,分析了由于界面作用以及装药、起... 为阐明浅水爆炸条件下冲击波界面效应,分别从自由水面、水底以及自由水面和水底两个界面双重作用条件下归纳了冲击波线性反射和非线性反射理论、实验等研究进展。总结了浅水区混凝土障碍、舰船毁伤方式,分析了由于界面作用以及装药、起爆方式等的差异而导致冲击波在近场的非均匀分布性,采用爆炸能量调控改变在特定方位能量输出,从而提升浅水爆炸毁伤效应的可行性。指出浅水爆炸理论发展仍未完善,浅水爆炸近场能量结构控制、混凝土目标动态响应和毁伤效应,界面反射冲击波与气泡相互作用是重点研究方向。附参考文献129篇。 展开更多
关键词 爆炸力学 浅水爆炸 冲击波特性 释能控制 毁伤效应
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浅层强反射界面的能量屏蔽作用 被引量:48
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作者 王建花 李庆忠 邱睿 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期589-596,602,共9页
当浅层存在强反射界面时,由于该界面的能量屏蔽作用,地震波往往很难透过此界面向下传播,因而无法形成反射。本文采用Zoeppritz方程,针对我国几个典型地区设计不同的模型对浅层强反射界面的能量屏蔽作用进行了理论分析,找出了这几个典型... 当浅层存在强反射界面时,由于该界面的能量屏蔽作用,地震波往往很难透过此界面向下传播,因而无法形成反射。本文采用Zoeppritz方程,针对我国几个典型地区设计不同的模型对浅层强反射界面的能量屏蔽作用进行了理论分析,找出了这几个典型地区得不到地震资料的原因。为此提出了6种解决方法:①尽量避开在降速层很厚的地方激发;②炮井打穿浅层强反射界面;③利用转换横波进行勘探;④采用平面波前法或用大基距组合激发;⑤使用具有方向特性的炸药震源;⑥中、深层出现火成岩及含煤层强反射界面时,在处理中下功夫。 展开更多
关键词 地震勘探 浅层 强反射界面 能量屏蔽 地震波 波动理论
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浅层水中爆炸冲击波对混凝土墩斜碰撞作用试验研究 被引量:13
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作者 顾文彬 郑向平 +2 位作者 刘建青 李丹俊 陆鸣 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期361-366,共6页
通过含铝炸药JHL-3的实爆试验,得到混凝土墩在单个装药浅层水中爆炸、两个装药浅层水中对称及不对称设置同步起爆爆炸作用下、混凝土墩迎爆面上的冲击波压力响应数据;获得了迎爆面中心反射压力峰值计算模型;分析了两个装药浅层水中爆炸... 通过含铝炸药JHL-3的实爆试验,得到混凝土墩在单个装药浅层水中爆炸、两个装药浅层水中对称及不对称设置同步起爆爆炸作用下、混凝土墩迎爆面上的冲击波压力响应数据;获得了迎爆面中心反射压力峰值计算模型;分析了两个装药浅层水中爆炸冲击波对混凝土墩绕射及透射作用效应。 展开更多
关键词 爆炸力学 压力响应 试验研究 浅层水中爆炸 冲击波 斜碰撞作用
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近自由水面水平板式防波堤消波特性及消波机理研究 被引量:15
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作者 王科 许旺 张志强 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第4期362-371,共10页
近自由水面刚性水平薄板可作为一种新型的防波堤型式,文章通过应用完全非线性数值波浪水槽技术来探索这种型式防波堤的消波特性和消波机理。研究发现:水平板的浅水效应、透射波浪回流和板后波数分解成一系列高频短波是该种型式防波堤消... 近自由水面刚性水平薄板可作为一种新型的防波堤型式,文章通过应用完全非线性数值波浪水槽技术来探索这种型式防波堤的消波特性和消波机理。研究发现:水平板的浅水效应、透射波浪回流和板后波数分解成一系列高频短波是该种型式防波堤消波的三个重要原因。从工程应用的角度考虑,板的潜深与波高的比值以及板长与波长的比值是决定水平板消波的两个重要参数,合理地调整这两个参数,板式防波堤的透射系数可控制在0.2至0.5之间。由非线性数值模拟结果还可以发现,对于非常接近自由水面的水平板问题而言,会产生不少于3阶的高频短波,这说明用线性理论研究物体近自由水面问题是有局限性的。 展开更多
关键词 近自由水面水平板 波浪透射系数 数值波浪水槽 浅水效应 波浪回流
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海啸波传播的线性和非线性特征及近海陆架效应影响的数值研究 被引量:6
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作者 王培涛 于福江 +1 位作者 范婷婷 董剑希 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期18-29,共12页
浅水方程被广泛应用于海啸预警报业务及研究,而针对线性浅水方程与非线性浅水方程在不同海区水深地形条件下的适用范围、计算效率问题是海啸研究人员急需了解的。本文应用基于浅水方程的海啸数值预报模型就海啸波在南海、东海传播的线... 浅水方程被广泛应用于海啸预警报业务及研究,而针对线性浅水方程与非线性浅水方程在不同海区水深地形条件下的适用范围、计算效率问题是海啸研究人员急需了解的。本文应用基于浅水方程的海啸数值预报模型就海啸波在南海、东海传播的线性、非线性特征以及陆架对其传播之影响进行了数值分析研究。海啸波在深水的传播表征为强线性特征,此时线性系统对海啸波幅的模拟计算具有较高的精度和效率,而弱的非线性特征及弱的色散特征对海啸波幅的预报影响甚微,可以忽略不计。海啸波传播至浅水大陆架后受海底坡度变化、海底粗糙度等因素影响,波动的非线性效应迅速传播、积累,与线性浅水方程计算的海啸波相比表现出较大差异,主要表现为:在南海区,水深小于100m时,海啸波首波以后的系列波动非线性特征比较明显,两者波幅差别较大,但首波波幅的区别不大,因此对于该区域在不考虑海啸爬高的情况下,应用线性系统计算得到的海啸波幅也可满足海啸预警报的要求;在东海区由于陆架影响,海啸波非线性特征明显增强,水深小于100m区域,首波及其后系列波波幅均差异较大,故在该区域必须考虑海啸波非线性作用。本文就底摩擦项对海啸波首波波幅的影响进行了数值对比分析,结果表明:底摩擦作用对海啸波首波波幅影响仅作用于小于100m水深。最后,该文通过敏感性试验,初步分析了陆架宽度及陆架边缘深度对海啸波波幅的影响,得出海啸波经陆架传播共振、变形后,海啸波幅的放大或减小与陆架的宽度及陆架边缘水深有关。 展开更多
关键词 海啸波 线性和非线性 浅水方程 陆架效应 数值研究 底摩擦
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核爆条件下浅埋结构荷载理论与试验结果的对比研究 被引量:4
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作者 钱七虎 王明洋 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第1期9-18,共10页
在数据比较完全的中、外各个单位的试验基础上,仔细地对比试验结果与目前确定土中浅埋结构的两种荷载理论计算结果,以确定那个理论与试验实际比较符合,并确定在不太符合的情况下,如何修正。
关键词 防护工程 波动理论 拱效应法 浅埋结构 核爆条件 荷载 试验
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考虑波浪荷载浅水效应的FPSO水深吃水比临界值 被引量:4
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作者 张若瑜 唐友刚 +1 位作者 刘成义 李焱 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期74-79,共6页
浅水油田作业的软刚臂单点系泊FPSO受到浅水效应的影响,其所受二阶波浪力及单点系泊力将剧烈增加,因此需要对其进行深入研究。针对一艘30万吨级软刚臂单点系泊FPSO,基于多体动力学方法,建立FPSO-系泊腿-软刚臂的耦合模型,分别采用Newma... 浅水油田作业的软刚臂单点系泊FPSO受到浅水效应的影响,其所受二阶波浪力及单点系泊力将剧烈增加,因此需要对其进行深入研究。针对一艘30万吨级软刚臂单点系泊FPSO,基于多体动力学方法,建立FPSO-系泊腿-软刚臂的耦合模型,分别采用Newman近似法和Pinkster近似法,在时域内计算了不同水深吃水比下的单点系泊力。结果表明,水深吃水比超过一定值时,Pinkster近似法计算得到的系泊力将小于Newman近似法的系泊力;以系泊力相等时的水深吃水比作为FPSO需考虑浅水效应的临界比值,随着FPSO吃水的增加,FPSO需考虑浅水效应的临界水深吃水比呈线性减小的规律。 展开更多
关键词 多体动力学 浅水效应 二阶波浪力 单点系泊力 水深吃水比
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MCC-FS内孤立波模型算法及速度场研究 被引量:2
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作者 赵彬彬 张天钰 +2 位作者 王战 段文洋 王泽航 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1089-1095,共7页
针对浅水模式下的两层流体间大幅内孤立波问题,本文给出了MCC-FS模型的速度场结果,并使用物理实验结果进行验证。采用考虑自由面效应的MCC-FS模型开展了研究,并针对MCC-FS模型,提出了一种稳定、高效的算法。使用中心差分法对一阶和二阶... 针对浅水模式下的两层流体间大幅内孤立波问题,本文给出了MCC-FS模型的速度场结果,并使用物理实验结果进行验证。采用考虑自由面效应的MCC-FS模型开展了研究,并针对MCC-FS模型,提出了一种稳定、高效的算法。使用中心差分法对一阶和二阶导数进行空间离散,使用牛顿迭代法对MCC-FS模型4个方程进行直接求解。研究表明:通过该算法可同时求得内波波形、自由表面波波形以及上、下层平均速度。 展开更多
关键词 MCC-FS模型 浅水模式内波 内孤立波 稳态算法 中心差分法 速度场 自由面效应 两层流体
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受陆岸影响浅水区台风风浪的计算方案 被引量:4
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作者 张经汉 李少英 《热带海洋》 CSCD 1994年第1期25-30,共6页
在我国港口工程技术规范的波浪成长理论基础上,考虑到台风波浪的基本特点、等效水深的概念、浅水区波浪的折射、不规则波的能量分布特性、受陆岸和岛屿影响角度范围内的有效能量风区长度等因素,提出了受陆岸、岛屿影响浅水区(包括海... 在我国港口工程技术规范的波浪成长理论基础上,考虑到台风波浪的基本特点、等效水深的概念、浅水区波浪的折射、不规则波的能量分布特性、受陆岸和岛屿影响角度范围内的有效能量风区长度等因素,提出了受陆岸、岛屿影响浅水区(包括海湾区)台风风浪的计算方案。本方案只需台风中心位置、中心气压和计算点于各方位的风区长度(受陆岸影响部分)等资料,便可快速地得到计算点的波浪要素。经实测资料验证,效果良好。 展开更多
关键词 台风 风浪 陆岸 岛屿 计算方案
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BP神经网络在浅水湖泊风浪波高预测中的应用 被引量:3
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作者 高昂 吴时强 +4 位作者 吴修锋 戴江玉 王芳芳 张维乐 徐佳怡 《水电能源科学》 北大核心 2022年第8期41-44,168,共5页
风浪是影响浅水湖泊水环境与水生态的重要动力因子,波高是量化风浪强度的重要指标,准确预测风浪波高对浅水湖泊治理具有重要意义。基于太湖实测数据,建立了考虑风速、吹程、水深、风历时等因素影响的波高BP神经网络模型,分析了不同因素... 风浪是影响浅水湖泊水环境与水生态的重要动力因子,波高是量化风浪强度的重要指标,准确预测风浪波高对浅水湖泊治理具有重要意义。基于太湖实测数据,建立了考虑风速、吹程、水深、风历时等因素影响的波高BP神经网络模型,分析了不同因素对模型预测能力的影响。结果表明,SMB方法在预测浅水湖泊风浪波高时适配性受限,吹程和风速较小时会高估风浪实际波高。BP神经网络模型在考虑风速、吹程与水深影响后,预测与实测波高相关系数可达0.86,当进一步考虑风历时影响后,相关系数最高为0.90。吹程与波高的相关性大于水深与波高的相关性,风浪对气流的最佳迟滞时间为20~30 min。研究论证了BP神经网络在浅水湖泊风浪波高预测方面的适用性。 展开更多
关键词 浅水湖泊 风浪 神经网络 波高预测 迟滞效应
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基于质量源法的全垫升气垫船兴波模拟研究 被引量:2
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作者 陈熙 朱仁传 +1 位作者 顾孟潇 高嵩 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期166-171,共6页
针对全垫升气垫船兴波问题,本文通过简化气室,采用质量源法模拟风机供气,在计算流体力学软件平台上实现了气垫兴波模拟计算。模拟中质量源法能够形成稳定的气垫,兴波波形合理,对内水面波形积分得到兴波阻力,能够准确给出速度变化过程中... 针对全垫升气垫船兴波问题,本文通过简化气室,采用质量源法模拟风机供气,在计算流体力学软件平台上实现了气垫兴波模拟计算。模拟中质量源法能够形成稳定的气垫,兴波波形合理,对内水面波形积分得到兴波阻力,能够准确给出速度变化过程中2次阻力峰值,与相关实验和文献结果比较,吻合良好。此外运用该方法研究了浅水中气垫船的兴波阻力变化情况,其第2个阻力峰的位置位于临界速度处。研究表明:该方法简单稳定,是气垫船兴波及阻力计算的有效手段。 展开更多
关键词 气垫船 兴波阻力 质量源 计算流体力学 临界速度 兴波波形 浅水效应 阻力峰
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长江口洋山港建设对附近海域潮动力影响研究 被引量:1
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作者 张志林 朱巧云 李身铎 《人民长江》 北大核心 2013年第5期18-22,共5页
长江口洋山深水港工程建成后,洋山海域北侧边界发生了重大变动,引起水动力的变化,影响港区冲淤调整。从大量现场观测资料分析可知,一、二期工程建成后,落、涨潮流速在一期码头前沿剧减;三期工程北岸形成5.7km的平直岸线后,流速有所增加... 长江口洋山深水港工程建成后,洋山海域北侧边界发生了重大变动,引起水动力的变化,影响港区冲淤调整。从大量现场观测资料分析可知,一、二期工程建成后,落、涨潮流速在一期码头前沿剧减;三期工程北岸形成5.7km的平直岸线后,流速有所增加。对小洋山长时间序列潮位的调和分析表明,工程建成后主要分潮的振幅有所增加,近北岸水流局部滞流;海域水流在涨、落憩期间出现潮汐环流;海域东部出现壅水以及涨潮流主轴北偏和北岸水域涨潮流相对增强等现象。潮波运动的非线性效应和柯氏力效应增强的综合影响弱化了该海域的基本流场。 展开更多
关键词 堵汊成陆 潮动力 非线性效应 浅水潮波 洋山深水港
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一维水域潮波运动的变浅效应 被引量:3
14
作者 钱力强 杜勇 俞光耀 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 1995年第S1期32-39,共8页
根据浅水非线性潮波动力学方程,考虑线性变浅的一维水域,采用摄动法求解得到了变浅效应所产生的附加潮彼部分,进而根据所得解的讨论,较详细地揭示了潮波进入浅海后变浅效应的作用下所发生的变化,并得出结论。变浅效应使进入浅海的... 根据浅水非线性潮波动力学方程,考虑线性变浅的一维水域,采用摄动法求解得到了变浅效应所产生的附加潮彼部分,进而根据所得解的讨论,较详细地揭示了潮波进入浅海后变浅效应的作用下所发生的变化,并得出结论。变浅效应使进入浅海的潮波波速变慢。摩擦效应与变浅效应的相互作用决定了潮被振幅的变化,当变浅效应大于摩擦效应时,潮波振幅增加,且变浅效应越强,潮波振幅增加越大,反之则减小。 展开更多
关键词 变浅效应 浅水潮波 摩擦效应
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长江口大型低滩促淤工程促淤方法探讨 被引量:8
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作者 李杰 关许为 +2 位作者 纪洪艳 吴焱 俞琨 《人民长江》 北大核心 2014年第7期61-65,共5页
长江口地区目前可圈围的高滩资源日益减少,圈围造地工程从高滩圈围向低滩先促淤后圈围形势发展。以南汇东滩促淤圈围工程南区为例,采用二维潮流数学模型和泥沙促淤效果经验公式计算了分期促淤效果,对促淤区内水质点运动轨迹、侧进淤量... 长江口地区目前可圈围的高滩资源日益减少,圈围造地工程从高滩圈围向低滩先促淤后圈围形势发展。以南汇东滩促淤圈围工程南区为例,采用二维潮流数学模型和泥沙促淤效果经验公式计算了分期促淤效果,对促淤区内水质点运动轨迹、侧进淤量和风浪掀沙影响进行了分析,并且进行了定量比较。研究结果表明,对于大型低滩促淤工程,宜采取合适的分期促淤方式,先促淤后圈围,并对围区划分合适的分仓范围,以达到最佳的促淤效果。 展开更多
关键词 低滩促淤 促淤效果 水动力模拟 南汇东滩
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大型船舶浅水增阻和流场特性数值研究 被引量:4
16
作者 朱广春 朱鹏飞 +1 位作者 艾万政 沈亚鹏 《浙江海洋大学学报(自然科学版)》 CAS 2021年第2期169-175,共7页
为了分析大型船舶在浅水中航行时浅水效应对船舶阻力和流场特性的影响,以标准船型KCS(KRISO container ship)为对象,采用RANS(reynolds average navier-stokes)方法,对大型船舶在浅水中航行的船舶增阻和流场特性进行了数值研究,水深吃... 为了分析大型船舶在浅水中航行时浅水效应对船舶阻力和流场特性的影响,以标准船型KCS(KRISO container ship)为对象,采用RANS(reynolds average navier-stokes)方法,对大型船舶在浅水中航行的船舶增阻和流场特性进行了数值研究,水深吃水比设定为1.5,计算域采用切割体自动划分网格,分析了浅水中船舶在不同航速下的阻力和流场变化规律,为大型船舶在浅水域中航行的水动力特性研究、最佳航速的选择以及航行安全等提供参考。研究发现浅水中航行的船舶,船舶阻力的增加主要为兴波阻力的增加,当航速处于跨临界区和超临界区时,阻力增加更为明显。 展开更多
关键词 水路运输 RANS 浅水效应 船舶阻力 船行波
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考虑底摩擦与岛屿影响的渤海潮波计算──渤海潮波计算中对不同形式的方程、底摩擦及岛屿处理之比较
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作者 吴巍 《青岛海洋大学学报(自然科学版)》 CSCD 1995年第3期286-294,共9页
采用二维非线性或线性潮波微分方程和三种不同底摩擦形式,在考虑岛屿或忽略岛屿(线性平滑)两种情况下,分别对渤海单个M2、S2、K1、O1分潮进行了数值计算。得出了这4个分潮在不同情况下的同期时线和等振幅线图及在部分站位... 采用二维非线性或线性潮波微分方程和三种不同底摩擦形式,在考虑岛屿或忽略岛屿(线性平滑)两种情况下,分别对渤海单个M2、S2、K1、O1分潮进行了数值计算。得出了这4个分潮在不同情况下的同期时线和等振幅线图及在部分站位上的调和常数值。计算表明,对渤海M2、S2、K1、O1单个分潮进行数值计算时,非线性方程中浅水和对流非线性项存在或不存在,对计算结果几乎没有影响,亚网格尺度岛屿对计算结果的影响并不大。用实测资料检验并与已有研究结果比较得出:由于水深过浅,底摩擦形式取非线性比取线性好;忽略尺度比网格尺度小得多的岛屿所得结果更合理,计算也更方便。 展开更多
关键词 渤海 潮波 数值计算 底摩擦 岛屿 非线性效应
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