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本研究是以邊界元素法建立一模擬非線性造波問題的數值模式,利用
Lagrangian法描述流體的運動方式並配合時間差分的觀念,藉以探討在考
慮自由水面為非線性條件下,以虛擬的活塞式造波機模擬出孤立波經過緩
坡度底床斜坡時,波浪的傳遞及碎波的可行性.影響數值模式的穩定性之主
要因素為:時間差分間距大小及邊界上分割元素的大小.為了模擬出碎波效
應所產生的波浪變形,乃將自由水面元素做等間距分割和不等間距分割作
數值運算,以比較其結果.數值結果顯示:當波浪欲形成碎波時,水粒子將會
呈現集中的現象.因此,將自由水面以等分割元素作數值運算的結果,雖可
模擬出碎波波形,但又因為節點間距的過大而會影響波形的產生.為克服此
一問題乃將自由水面元素作不等分割,以期更能有效的模擬碎波波形.本模
式以Lagrangian法所描述流體之運動,其各個節點可視為各自獨立的運動
點,解析結果顯式在碎波前的波形有少數點會有相互交錯的現象.將來若能
克服此現象,應能更成功的模擬碎波波形,亦驗證了本數值模式的可行性.
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