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不同掩护程度弧形胸墙波压力及越浪量试验研究
引言
随着海洋工程建设的不断发展，隔离结构体的掩护设计成为了一个极为重要的问题。其中，弧形胸墙是常用的隔离结构体之一。而弧形胸墙在波浪作用下的力学特性，对设计其掩护程度具有重要的指导意义。因此，本文在对已有文献进行综述的基础上，通过对不同掩护程度下弧形胸墙波压力及越浪量进行数值模拟和实验研究，探究弧形胸墙在海洋环境下的力学响应规律，以期为隔离结构体的掩护设计提供基础数据和理论支持。
文献综述
弧形胸墙是一种常用的隔离结构体，其较为特殊的几何形状和力学特性使其在海洋工程中得到广泛应用。目前，对于弧形胸墙波浪作用下的模拟和试验研究已有很多文献。其中，最为典型的是TengandTsai(1992)的文章。他们使用实验方法研究了不同掩护程度弧形胸墙的波压力变化，并得出了一些有价值的结论，如弧形胸墙的尺寸和掩护程度对波压力的影响等。另一方面，一些研究者还通过数值模拟方法对弧形胸墙波浪作用下的力学特性进行了研究，如XiangandLi(2005)。他们使用数值模拟方法模拟了弧形胸墙的波浪过程，并得出了一些结论，如弧形胸墙在波浪作用下的位移和变形等。
研究方法
本文旨在探究不同掩护程度下弧形胸墙波压力及越浪量的规律。因此，本文采用了数值模拟和实验两种方法进行研究。
数值模拟方面，本文采用了ANSYS软件对弧形胸墙在不同掩护程度下的波浪作用力学响应进行了模拟。首先，建立了弧形胸墙的三维模型，并设置了波浪的入射边界条件。然后，使用ANSYS中的FLUENT界面对波浪的过程进行模拟，并记录下弧形胸墙在波浪作用下的受力情况。
实验方面，本文设计了实验装置，对弧形胸墙在不同掩护程度下的波浪作用力学响应进行了研究。实验过程中，首先制备了弧形胸墙样品，并使用激光切割技术对其进行加工。然后，将弧形胸墙样品置于水槽中，并设置不同的波浪条件。最后，使用传感器对弧形胸墙在波浪作用下的受力情况进行了记录和分析。
结果与讨论
数值模拟结果显示，在弧形胸墙掩护程度增大的情况下，波压力显著减小，并且弧形胸墙发生的变形和位移也随之减小。这说明，掩护程度的增大可以有效地减少弧形胸墙受到的波浪作用力，从而提高其抗风浪能力。
实验结果与数值模拟相符，同时还发现在弧形胸墙掩护程度不同的情况下，其所能越过的波浪高度有所不同。具体来说，当弧形胸墙的掩护程度逐渐增大时，其所能越过的波浪高度也逐渐增大。这说明，掩护程度的增大对于弧形胸墙的抗风浪能力有着很大的影响。
结论
本文通过数值模拟和实验方法，探究了不同掩护程度下弧形胸墙波压力及越浪量的规律。结果表明，掩护程度的增大可以有效地减少弧形胸墙受到的波浪作用力，提高其在海洋环境下的抗风浪能力。因此，建议在弧形胸墙的设计中，应该优先考虑掩护程度的增加，从而提高其实用价值和安全性。