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矩形方箱浮式防波堤水动力特性数值模拟研究的开题报告
摘要：防波堤是一种重要的海洋工程结构，它在保护海岸线、减小波浪、维护港口等方面具有重要的作用。本文将针对矩形方箱浮式防波堤的水动力特性进行数值模拟研究，以期为防波堤的设计与建设提供参考。本文将介绍研究背景、目的和意义、研究内容、研究方法以及论文结构。
一、研究背景
海洋工程是应用自然科学和工程技术进行海洋资源开发、拓展海洋经济和保护海洋环境的综合性工程学科。防波堤作为海洋工程中非常重要的建筑之一，在维护海岸线、减小波浪、维护船坞等方面具有重要的作用。而矩形方箱浮式防波堤具有结构简单、安装方便等优点，在海洋工程领域得到了广泛应用。
二、研究目的和意义
本文的研究目的是对矩形方箱浮式防波堤的水动力特性进行数值模拟研究，以期为海洋工程建设提供参考。具体包括以下几个方面：
1.探究防波堤在波浪作用下的水动力特性，分析其受到的冲击力、压力分布和应力分布等情况；
2.通过数值模拟的方法，研究不同的参数对防波堤的影响，从而得出最佳的设计参数；
3.对矩形方箱浮式防波堤的研究可以为海洋工程的设计、建设以及应用提供参考和指导。
三、研究内容
1.防波堤的基本原理
介绍防波堤的基本原理，包括其作用机理、设计要求等。
2.矩形方箱浮式防波堤的设计参数
介绍矩形方箱浮式防波堤设计参数，包括其长宽比、高宽比、箱体厚度、箱体尺寸等的选择。
3.基于CFD方法的数值模拟
采用计算流体力学（ComputationalFluidDynamics，CFD）的方法，对矩形方箱浮式防波堤的水动力特性进行数值模拟研究。本研究将建立稳态流体模型和非稳态流体模型，结合矩形方箱浮式防波堤的特点，对其水动力特性进行数值模拟分析。
4.结果分析与讨论
通过数值模拟，得到矩形方箱浮式防波堤在波浪作用下的水动力特性，并对其结果进行分析与讨论。
四、研究方法
本文采用计算流体力学(CFD)的方法，对矩形方箱浮式防波堤的水动力特性进行数值模拟研究。首先，建立随时间变化的稳定流场的数值模型，对矩形方箱浮式防波堤的水动力特性进行数值模拟检验；其次，根据实测波浪数据建立非稳态数值模型，模拟矩形方箱浮式防波堤在实际海况下的水动力特性。
五、论文结构
本文的结构如下：
第一章绪论
1.1研究背景
1.2研究目的和意义
1.3研究内容
1.4研究方法
1.5论文结构
第二章防波堤的工作原理
2.1防波堤的作用机理
2.2防波堤设计要求
第三章矩形方箱浮式防波堤的设计参数
3.1矩形方箱浮式防波堤的结构特点
3.2长宽比的选择
3.3高宽比的选择
3.4箱体厚度的选择
3.5箱体尺寸的选择
第四章基于CFD的数值模拟
4.1稳态数值模拟
4.2非稳态数值模拟
第五章结果分析与讨论
5.1稳态数值模拟的结果分析
5.2非稳态数值模拟的结果分析
第六章结论和展望
6.1研究结论
6.2研究展望
参考文献