畸形波的模拟生成及基本特性 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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邹丽 等 著

图书标签:

• 畸形波
• 波形分析
• 信号处理
• 模拟仿真
• MATLAB
• 电力系统
• 谐波分析
• 电磁兼容
• 电力质量
• 波形生成

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030533265

版次：31

商品编码：12217380

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-06-01

用纸：胶版纸

页数：184

正文语种：中文

内容简介

　　本专著属于船舶与海洋工程科学技术领域。非线性波浪是造成船舶失事的主要原因，而民船设计中波浪载荷的计算是基于线性波理论；这种设计理论和失事机理的差异，对船舶和海洋工程结构物的安全运营构成潜在威胁，不能有效保证船舶和海洋结构物的海上安全。*典型的非线性孤立水波及其相互作用，是建立基于非线性水波理论的船舶与海洋工程结构物设计方法的关键科学问题，也是国际海洋工程研究领域长期关注的基本科学难题。非线性水波的

深入解析：流体力学前沿模拟与复杂介质特性研究 图书名称： （此书的实际内容与“畸形波的模拟生成及基本特性”无关，故此处不提供该书的名称） 图书简介： 本书聚焦于当代流体力学研究中的几个核心且极具挑战性的领域：复杂介质中的非线性波动力学、湍流结构的精确数值模拟，以及界面演化过程的精细化表征。全书以理论基础为根基，辅以尖端的计算流体力学（CFD）方法和先进的实验观测技术，旨在为研究人员和高年级学生提供一个全面且深入的视角，理解自然界和工程应用中普遍存在的复杂流体现象。 第一部分：复杂介质中的非线性效应与本构关系 本部分首先对传统流体力学模型进行了批判性回顾，重点探讨了在非经典材料（如高分子溶液、悬浮液、多孔介质填充流体）中，材料的粘弹性、应变率依赖性以及微观结构对宏观流动行为的显著影响。 非牛顿流体的广义本构方程： 我们深入探讨了基于微观机理推导的本构关系，包括Giesekus模型、Phan-Thien-Tanner（PTT）模型以及更复杂的粘塑性模型。书中详细分析了这些模型在描述剪切变稀、拉伸硬化等现象时的优势与局限性，并通过对比有限元和有限体积方法求解这些方程的数值稳定性问题。 多孔介质中的滞后与耗散： 针对地下水文、石油开采中的关键问题，本章着重分析了多孔介质流动中不可逆过程所导致的能量耗散机制。讨论了Darcian流动在极高或极低雷诺数下的修正，引入了修正的Brinkman项和Forchheimer项，并结合微观CT扫描数据，建立了孔隙结构参数与宏观渗透率之间的统计关系。 界面张力与Marangoni效应的耦合： 在存在温度或浓度梯度的情况下，液-液或液-气界面行为远比理想情况复杂。本书详细阐述了Gibbs-Marangoni对流如何驱动界面失稳，以及在微重力或高压环境下，界面曲率如何受外部应力场影响而发生动态变化。通过分析界面弹性和粘性的相互作用，揭示了复杂界面结构在乳化和雾化过程中的稳定性判据。 第二部分：高分辨率数值模拟方法与湍流建模 本部分的核心在于介绍和应用当前最前沿的计算流体力学技术，用以解析高度非线性和高度不稳定的流动结构，特别是湍流。 直接数值模拟（DNS）的挑战与实现： 我们详细介绍了DNS在解析湍流细微结构（如涡旋层、拟序结构）方面的能力。重点讨论了如何构建适应于复杂边界条件的高阶精度格式（如紧致差分格式、谱方法）以及如何在并行计算架构（如GPU集群）上高效地实现大规模三维模拟。针对高马赫数可压缩湍流，对激波/湍流相互作用的捕捉策略进行了深入剖析。 大涡模拟（LES）与亚网格尺度（SGS）模型的演进： 考虑到DNS在实际工程尺度上的不可行性，LES成为主流。本书系统梳理了Smagorinsky模型、动态SGS模型、以及基于能量级数的SGS模型的物理基础。特别关注了在近壁面区域，如何通过混合函数或壁面函数策略，实现LES与RANS模型的平滑过渡，以提高计算效率和准确性。 混合RANS/LES策略与模型可靠性评估： 探讨了如何通过混合方法（如Detached Eddy Simulation, DES）来克服标准RANS模型在分离流和再附着区域的缺陷。引入了基于不确定性量化的方法（UQ），评估不同SGS模型在预测流动分离点、尾流混合速率等关键工程参数时的偏差范围。 第三部分：非定常现象的动力学分析与模式识别 该部分从时间序列分析的角度，探究流动系统中的周期性、准周期性行为以及混沌特性，这对于理解振荡流、燃烧不稳定性至关重要。 模态分解技术在流动诊断中的应用： 重点介绍了Proper Orthogonal Decomposition（POD）和Dynamic Mode Decomposition（DMD）在从庞大数据集中提取主导流体力学结构中的威力。我们展示了如何利用POD确定控制非定常流动的最小能量子空间，并利用DMD预测系统在小扰动下的线性演化趋势。针对高维数据，讨论了非线性降维技术（如Isomap和LLE）的应用前景。 混沌系统与洛伦兹吸引子： 对于高度非线性的对流和剪切流动，系统往往表现出混沌行为。本章通过对简化模型（如对流方程）的分析，阐释了敏感依赖性、庞加莱截面等概念，并展示了如何计算李雅普诺夫指数来量化流动的不可预测性上限。 流动反馈控制与稳定性分析： 基于对非定常模态的理解，本部分探讨了主动流动控制的技术。从线性反馈控制（LQR）到基于模型的预测控制（MPC），书中详细描述了如何利用传感器数据实时修正边界条件或激励源，以抑制不必要的涡旋脱落或提升混合效率。 本书的结构设计旨在引导读者从基础理论走向高阶计算实践，强调物理洞察与先进计算工具的有机结合。内容深度足以满足博士研究生和专业研究人员的需求，对于渴望掌握复杂流体现象前沿研究方法的工程师和科学家而言，亦是一份极具参考价值的专著。书中所有的理论推导和数值实现均经过严格的验证和案例分析，确保了研究成果的可靠性与可复现性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，带着一种探索未知的美感。 “畸形波”这个词，很容易让人联想到那些在自然界中看似不规则，却又充满奥秘的现象。例如，我曾看过一些关于极端天气现象的报道，其中风暴潮的形成过程就非常复杂，可能就涉及到一些“畸形”的波浪。而“模拟生成”，让我对书中会涉及的科学方法充满了期待。我猜想，书中可能会介绍一些先进的计算流体力学（CFD）技术，或者其他数值模拟方法，来复现和研究这些“畸形波”。是否会介绍一些具体的模拟软件，或者作者自己开发的代码？在“基本特性”方面，我希望书中能给我带来一些惊喜。它是否会深入探讨这些波的形成机制，比如海洋的复杂地形、风的湍流特性，或者其他非线性相互作用？它是否会分析这些“畸形波”的能量传递方式，以及它们对周围环境可能产生的影响？我特别期待书中能够提供一些实际的案例分析，将模拟结果与真实世界的观测数据进行对比，从而验证理论的有效性。这本书给我的印象是，它不仅具有理论研究的深度，也可能与实际的工程应用或科学观测有着紧密的联系。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个偶然的机会下了解到这本书的，当时我在阅读一篇关于海洋学研究的科普文章，文章中提到了几种复杂的波浪模型，其中就有一个词让我眼前一亮——“畸形波”。这激起了我强烈的好奇心，因为它听起来不像我们日常生活中接触到的那种规律的、优美的波形。于是我立刻开始在网上搜索相关信息，这才找到了这本书。我当时就觉得，这本书的作者一定是对这类非典型波形有着深入的研究。我猜测书中可能会涉及一些关于波物理学的基础知识，比如波的传播、叠加、衍射等，但会更侧重于那些不符合经典理论的“异常”情况。书中提到的“基本特性”，也让我对它所涵盖的内容有了更具体的期待。它会分析这些畸形波在幅度和频率上的变化吗？会探讨它们在能量传递、信息携带方面是否有独特的表现？或者，它会从统计学的角度去描述这些波动的概率分布和统计特征？我甚至联想到，这类畸形波是否在某些领域有实际应用，比如在通信、遥感、甚至生物医学信号分析等方面？这本书给我的第一印象是，它不是一本泛泛而谈的书，而是聚焦于某个具体且具有研究价值的科学问题的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，就像一个谜语，既提供了信息，又留下了想象空间。 “畸形波”这个词，在我脑海中勾勒出一种不同于教科书上那些光滑、对称的波形图。我猜测，这些“畸形”可能是指波的幅度不规则变化，或者是波的周期性被打破，甚至可能是波形本身出现了断裂、突变等。而“模拟生成”这个部分，则暗示了书中会运用到计算科学的工具。我期待书中能够详细介绍生成这些畸形波的算法或模型，是基于物理原理的推导，还是通过数据驱动的方法？是否会涉及一些高阶的数学工具，比如傅里叶变换的变种，或者更复杂的非线性动力学模型？在“基本特性”方面，我希望作者能够深入剖析这些畸形波的本质。它们与普通的波有什么区别？这些“畸形”是如何产生的？是随机性因素的影响，还是内在的系统失稳？书中是否会讨论这些畸形波的稳定性，以及它们在不同环境下的演化规律？我对这本书的理解是，它可能不仅仅是描述现象，更重要的是揭示现象背后的机制，并提供一种可量化的研究手段。

评分☆☆☆☆☆

我是在一次偶然的机会下，在一个学术论坛上看到有人推荐这本书的。当时讨论的焦点是混沌理论在自然科学中的应用，而“畸形波”这个概念似乎与非线性动力学有着千丝万缕的联系。我当时就觉得，这本书可能不是那种入门级的科普读物，而是更偏向于专业的研究性书籍。我猜测书中可能会涉及一些比较前沿的数学模型和数值模拟技术。例如，可能会使用一些迭代方程、差分方程来描述波的演化过程，并且通过计算机来模拟生成各种各样的“畸形波”。关于“基本特性”的部分，我非常好奇它会从哪些角度去阐述。是会分析波的频谱特征？还是会探讨波的能量耗散和传播速度？是否会讨论这些畸形波的统计学意义，比如它们的熵值、分形维度等等？我甚至觉得，这本书或许会提出一些新的理论框架，来解释这些非典型波现象。总的来说，这本书给我的感觉是，它可能是一本对于那些在相关领域有一定基础，或者对深度理论研究感兴趣的读者非常有价值的读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当引人注目，深蓝色的背景上，一条扭曲、不规则的波形图案若隐若现，仿佛预示着其中蕴含的复杂与未知。我被这个封面深深吸引，它传递出一种既有科学严谨性，又带有一丝神秘感的气息。我一直对自然界中那些看似杂乱无章，实则遵循一定规律的现象很感兴趣，比如海浪的拍打、风吹过草地的痕迹，甚至是我们身体的某些生理信号。这本书的书名“畸形波”更是让我充满了好奇，究竟是什么样的“畸形”，又是什么样的“波”？它会探讨的是现实世界中存在的某种不规则波动，还是某种理论模型下的抽象概念？我期待书中能够深入浅出地解释这些“畸形波”的成因，是内在的驱动机制，还是外部环境的干扰？书中提到的“模拟生成”，也让我对其中可能涉及的计算方法和实验技术产生了浓厚的兴趣。是否会介绍一些常用的模拟软件，或者作者自己开发的独特算法？这些模拟结果又将如何与实际观测到的现象进行比对和验证？总而言之，这本书的封面和书名成功地勾起了我的求知欲，让我迫不及待地想翻开它，去探索其中隐藏的科学奥秘。