缓坡方程、修正缓坡方程和扩展缓坡方程的准确解析解研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51149007
  • 项目类别：
    专项基金项目
  • 资助金额：
    10.0万
  • 负责人：
    刘焕文
  • 依托单位：
    广西民族大学
  • 学科分类：
    E0903.水力学与河流动力学
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2012-12-31

项目摘要

缓坡方程是线性波领域最有用、最强大的方程，它的适用范围涵盖了从长波到中波再到短波的全波谱宽广波场，且同时包含了折射与衍射双重效应。但由于线性色散方程的隐含关系导致缓坡方程的系数也是隐含的，极大地增加了求理论解析解的难度，以致水动力学界两位国际权威C.C. Mei和R.G. Dean在他们各自的专著中均断言解析解的获得将非常困难。事实上，自1952年缓坡方程被建立以来，国际水动力学界和海洋工程力学界确实一直没有能够给出任何一个准确解析解。本项目在我们已取得的有关缓坡方程相对于一维海底地形准确解析解的突破性进展基础上，拟进一步给出缓坡方程相对于各种二维海底地形的准确解析解，并拟给出修正缓坡方程和扩展缓坡方程相对于各种一维和二维海底地形的准确解析解。这一系列准确解析解的获得，具有重要的理论意义和应用价值，将为各种宽谱数值模型的验证提供准确、经济而有效的强大工具。

结项摘要

本项目构造了缓坡方程、修正缓坡方程的5个解析解，同时构造了缓坡方程的特例长波方程的4个解析解，圆满完成了原定的研究任务计划。取得的系列成果简述如下。.1. 研究了宽频波越过两种防波堤（抛物防波堤和余弦防波堤）及正弦沙坝的反射现象，给出了缓坡类方程于1972年建立40年来缓坡方程和修正缓坡方程的第一个准确解析解。论文发表在国际专业期刊《Wave Motion》(波浪运动)；.2. 研究了宽频波越过水下凹槽的反射现象，构造了缓坡方程和修正缓坡方程的解析解。论文发表在国际权威期刊《Ocean Eng.》(海洋工程)；.3. 研究了宽频波越过带冲刷槽矩形防波堤的反射现象，获得了缓坡方程和修正缓坡方程的准确解析解，并否定了C.C. Mei教授关于长波反射系数为周期函数的结论。论文发表在美国土木工程师协会杂志《J. Eng. Mech.》(工程力学杂志)；.4. 研究了宽频波绕过带理想冲刷坑圆柱岛的散射现象，构造了缓坡方程和修正缓坡方程的级数解析解。论文已被美国土木工程师协会杂志《J. Waterway, Port, Coastal, Ocean Eng.》(航道港口近海与海洋工程杂志)接受发表并已上网；.5. 研究了宽频波绕过Homma岛（即圆柱岛座落于抛物浅滩上）的散射现象，构造了缓坡方程和修正缓坡方程的级数解析解。论文已被国际专业期刊《Wave Motion》(波浪运动)接受发表；.6. 研究了长波绕过广义Homma岛的散射现象，给出了长波方程的级数解析解。论文发表在美国土木工程师协会杂志《J. Waterway, Port, Coastal, Ocean Eng.》；.7. 研究了长波越过曲边斜坡防波堤或陷坑的反射现象，获得了长波方程的解析解。论文发表在美国土木工程师协会杂志《J. Eng. Mech.》。.8. 研究了长波越过两个矩形防波堤产生的布拉格共振反射，获得了长波方程的解析解。论文已被国际专业学术期刊《J. Marine Science Tech.》接受发表。.9. 研究了长波越过带冲刷坑水下圆柱产生的散射现象，获得了长波方程的解析解。论文已被《J. Marine Science Tech.》接受发表。.这些工作具有很强的原创性，丰富了人们对水波传播现象的理论认识，也揭示了水波传播的一些规律，并可用于对数值模型的验证。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
The series solution to the modified mild-slope equation for wave scattering by Homma islands
本间岛波散射修正缓坡方程的级数解
  • DOI：
    10.1016/j.wavemoti.2013.02.012
  • 发表时间：
    2013-06
  • 期刊：
    Wave Motion
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    Huan-Wen Liu;Huan-Wen Liu;Jian-Jian Xie;Jian-Jian Xie
  • 通讯作者：
    Jian-Jian Xie
An analytic solution to the modified mild-slope equation for wave propagation over one-dimensional piecewise smooth topographies
一维分段光滑地形上波传播的修正缓坡方程的解析解
  • DOI：
    10.1016/j.wavemoti.2012.01.002
  • 发表时间：
    2012-04
  • 期刊：
    Wave Motion
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    Huan-Wen Liu;Huan-Wen Liu;Jing Yang;Jing Yang;Pengzhi Lin;Pengzhi Lin
  • 通讯作者：
    Pengzhi Lin
An Analytical Solution for Long-Wave Reflection by a General Breakwater or Trench with Curvilinear Slopes
一般防波堤或曲线坡沟长波反射的解析解
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Engineering Mechanics
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Huan-Wen Liu;Huan-Wen Liu;Jiong-Xing Luo;Jiong-Xing Luo;Pengzhi Lin;Pengzhi Lin;Rui Liu;Rui Liu
  • 通讯作者：
    Rui Liu
An analytical solution for long-wave scattering by a submerged cylinder in an axi-symmetrical pit
轴对称坑中水下圆柱体长波散射的解析解
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Marine Science and Technology-Taiwan
  • 影响因子：
    0.5
  • 作者：
    Huan-Wen Liu;Huan-Wen Liu;Xiao-Ling Sun;Xiao-Ling Sun
  • 通讯作者：
    Xiao-Ling Sun
Analytic Solution to the Modified Mild-Slope Equation for Reflection by a Rectangular Breakwater with Scour Trenches
冲刷沟矩形防波堤反射修正缓坡方程的解析解
  • DOI：
    10.1061/(asce)em.1943-7889.0000481
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Journal of Engineering Mechanics
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Huan-Wen Liu;Huan-Wen Liu;Dan-Juan Fu;Dan-Juan Fu;Xiao-Ling Sun;Xiao-Ling Sun
  • 通讯作者：
    Xiao-Ling Sun

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其他文献

沙坝及人工沙坝引起海洋表面波Bragg 共振反射的研究进展
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  • 发表时间：
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  • 通讯作者：
    刘焕文
水波问题中线性长波方程和缓坡方程解析解研究进展
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    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
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    --
  • 作者：
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周期排列抛物形系列沟槽引起的线性水波Bragg共振及共振相位上移
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A new extragradient-type method for mixed variational inequalities
一种新的混合变分不等式的超梯度型方法
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Powell-Sabin (II) 型加密三角剖
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  • 发表时间：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    谌孙康;刘焕文
  • 通讯作者：
    刘焕文

其他文献

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刘焕文的其他基金

缓坡类方程的解析解与逼近解析解及港口防波堤优化设计的基础研究
  • 批准号：
    51369008
  • 批准年份：
    2013
  • 资助金额：
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  • 项目类别：
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线性和非线性海洋波传播的解析模拟
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    地区科学基金项目
水波反射、折射与衍射问题的解析模型
  • 批准号：
    10462001
  • 批准年份：
    2004
  • 资助金额：
    18.0 万元
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
线性与非线性水波传播的交互边界元模拟
  • 批准号：
    10162001
  • 批准年份：
    2001
  • 资助金额：
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  • 项目类别：
    地区科学基金项目

相似国自然基金

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  • 批准号：
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  • 批准年份：
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相似海外基金

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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