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目录1

第一章 数学基础1

第一节 Fourier级数和Fourier变换1

一、Fourier级数1

二、Fourier变换3

第二节 双曲函数和三角函数5

一、双曲函数的定义及图形特征5

第三节 贝塞尔函数6

二、复数形式的三角函数6

第四节 椭圆函数7

第二章 波浪理论9

第一节 势函数及其遵循的规律9

一、Laplace方程9

二、Bernoulli方程10

三、边界条件10

第二节 线性波理论11

二、线性化边值问题的分离变量解12

一、表面条件的线性化12

三、几个特征量14

四、波浪水质点速度和加速度15

五、水质点的位移16

六、动压力17

七、深水与浅水的简化公式17

八、波能、波能流和波群速度18

第三节 Stokes波理论21

一、二阶Stokes22

二、五阶Stokes波25

第四节 椭余波理论27

一、概述27

二、主要结果27

第五节 流函数波理论31

第六节 驻波理论35

第七节 理论的适用性36

第一节 波浪力的表述41

第三章 作用在小结构上的波浪力41

第二节 Morison方程42

一、Morison方程的标准形式42

二、Morison方程的几种修正形式45

三、确定系数的试验方法54

第三节 横向力57

第四节 水动力系数59

一、光滑柱体59

二、粗糙柱体63

三、倾斜柱体65

四、墙面作用的影响66

五、结构相互作用的影响69

第五节 系数的选择问题71

一、检验方法的指导原则71

二、海上试验72

三、实验室系数在设计中的应用74

第六节 自由表面的影响75

一、水平柱体78

第四章 作用在大型结构上的波浪力78

第一节 Froude-Krylov力78

二、水平半柱体80

三、球81

四、半球83

五、垂直柱体84

六、矩形箱体85

七、圆盘86

八、Froude-Krylov力的系数86

九、例87

第二节 绕射理论89

一、完整的边值问题提法89

二、脉动展开方法89

三、作用在结构上的波浪力91

第三节 解析形式的解91

一、大型固定垂直柱体91

二、坐底水平半柱体96

三、坐底半球98

四、垂直柱体群101

第四节 绕射理论的数值方法103

一、二维源汇方法103

二、三维源汇方法109

第五章 海岸工程中的波浪问题112

第一节 波浪的浅水变形112

一、波浪的折射112

二、近岸波高的变形114

三、波浪的绕射116

四、缓坡方程119

第二节 港池的共振120

一、港池共振的数学模型120

二、港池波面的响应函数的数值计算122

三、矩形港池的振动波123

一、直墙式防波堤上波压力公式125

第三节 直墙式防波堤上的波浪力125

二、破碎波的波压力公式127

第六章 漂浮结构动力学130

第一节 漂浮结构运动概述130

一、线性势流理论问题的描述131

二、作用在结构上的水动力132

三、波浪中结构的运动方程133

第二节 单自由度系统134

一、临界阻尼系数和阻尼因子135

二、强迫振荡方程的解136

三、铰接平台的分析138

第三节 铰接装卸平台—油轮系统141

第四节 锚链系泊系统144

一、一般模型145

二、悬链线方程和锚链系泊力147

第五节 二阶力和低频波浪阻尼150

一、二阶波浪力的积分方法150

二、低频漂移阻尼152

三、波浪漂移阻尼的一种切片理论方法153

第七章 随机波浪155

第一节 海浪的观测与描述155

一、海浪是随机现象155

二、随机变量的描述156

三、不规则波的观测和描述158

第二节 不规则波的表达160

第三节 不规则波的统计特征162

一、有义波高163

二、平均波浪周期167

第四节 波谱168

一、Bretschneider谱168

二、ISSC谱168

三、Pierson-Moskowitz（PM）谱168

四、ITTC谱169

五、JONSWAP谱169

六、文圣常谱170

一、各态历经随机过程的自相关函数171

第五节 实测海浪分析171

二、各态历经随机过程的谱分析172

三、谱密度函数估算的相关函数法174

第八章 不规则波中的结构响应177

第一节 线性系统和谱分析177

一、线性系统177

二、脉冲响应178

三、频率响应函数和响应谱179

第二节 短期预报181

一、Morison力谱181

二、不规则波中的运动统计184

三、极值问题186

第三节 长期预报188

一、波浪的长期分布数据188

二、长期分布概率189

三、长期极值估算190

参考文献192