Nonlinear Hydroelastic Waves beneath a Floating Ice Sheet in a Fluid of Finite Depth

2013年1月1日·
刘庆亮
刘庆亮
杨树国
杨树国
,
Jing Liu
,
Li Zhao
,
Pengcheng Xiong
,
Jun Shen
王苹
王苹
Corresponding
,
Zunshui Cheng
· 0 分钟阅读时长
摘要
The nonlinear hydroelastic waves propagating beneath an infinite ice sheet floating on an inviscid fluid of finite depth are investigated analytically. The approximate series solutions for the velocity potential and the wave surface elevation are derived, respectively, by an analytic approximation technique named homotopy analysis method (HAM) and are presented for the second-order components. Also, homotopy squared residual technique is employed to guarantee the convergence of the series solutions. The present formulas, different from the perturbation solutions, are highly accurate and uniformly valid without assuming that these nonlinear partial differential equations (PDEs) have small parameters necessarily. It is noted that the effects of water depth, the ice sheet thickness, and Young’s modulus are analytically expressed in detail. We find that, in different water depths, the hydroelastic waves traveling beneath the thickest ice sheet always contain the largest wave energy. While with an increasing thickness of the sheet, the wave elevation tends to be smoothened at the crest and be sharpened at the trough. The larger Young’s modulus of the sheet also causes analogous effects. The results obtained show that the thickness and Young’s modulus of the floating ice sheet all greatly affect the wave energy and wave profile in different water depths.
类型
出版物
Abstract and Applied Analysis
publications
刘庆亮
Authors
助理副教授
这里可以有一小段介绍,大概几行字,可以长一些,介绍作者的研究方向、兴趣爱好等。
杨树国
Authors
正教授
教授,博士生导师,哈尔滨工业大学博士后。数据科学与信息技术研究中心主任,人工智能海洋技术场景化应用山东省工程研究中心主任,青岛市人工智能海洋技术创新中心主任,青岛科技大学数学与交叉研究院院长。美国佐治亚理工学院高级访问学者、香港中文大学高级访问学者、北京交通大学高级访问学者;山东省数学会常务理事、山东省应用统计学会常务理事、人工智能海洋学专业委员会常务委员。近年来,主持或参与国家自然科学基金、国防科工委、电子工业部、省自然基金、省重点科研计划、省高校科研计划、省优秀中青年科学家基金、青岛市科技发展计划项目等各级各类科研项目40多项。
Authors
Authors
Authors
王苹
Authors
副教授
2004年毕业于上海大学,获硕士理学学位.2015年毕业于上海大学上海市应用数学与力学研究所,获博士工学学位.2015年–2018年在青岛科技大学动力工程与工程热物理流动站从事博士后研究,主要研究非线性偏微分方程的计算与应用、水动力学等问题.获山东省高等学校优秀科研成果奖两项(主持一项,参与一项).指导全国大学生和研究生数学建模竞赛,获国家奖一等奖一项,国家奖二等奖一项,省级奖若干;指导美国大学生数学建模竞赛,获国际一等奖一项、二等奖一项.