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第一章 绪论 1

1-1 数学基础 1

一、向量代数 1

二、标量场的梯度 3

三、矢量场的散度和旋度 6

四、哈密尔顿算子 10

五、积分定理 12

六、Bessel函数 13

1-2 基本坐标系和基本方程 16

一、基本坐标系 16

二、基本方程 22

三、边界条件 24

四、散射条件 28

1-3 问题的分类 29

第二章 线性表面波 31

2-1 线化边值问题的建立 31

一、量纲分析 31

二、自由表面条件的线性化 33

2-2 线化水波问题的一些简单近似解 34

一、变量分离法 34

二、平面波的一些基本特性 36

三、驻波和平面波的叠加 45

四、三维波的一般解 49

2-3 波能和群速度 52

一、波能 52

二、群速度 56

2-4 Fourier变换和点源解 59

一、无限水深 61

二、有限水深 65

三、二维脉动源和涡的解 68

第三章 非线性表面波理论 75

3-1 Stokes波理论 75

一、Stokes波的二阶近似 78

二、Stokes波的三阶近似 80

三、关于三阶Stokes波波面表达式的讨论 85

四、STOKES波的五阶近似结果 88

3-2 浅水波理论 93

一、浅水波理论基础 94

二、孤立波和椭余波 98

3-3 余摆线波理论 106

3-4 流函数理论 110

3-5 破碎波 114

一、浅水破碎波的能量方法 115

二、破碎波的数值解 119

3-6 波浪理论的比较 123

一、理论比较的一般结论 128

二、关于最大波高的讨论 129

三、例 131

第四章 作用在固定结构上的波浪力 137

4-1 Morison方程 137

一、Morison方程的基本假设 139

二、Morison方程所面临的一些问题 142

三、规则波中小桩柱上的波浪力 146

4-2 作用在固定大型结构上的波浪力 149

一、大直径圆柱体上波浪力的一种解析解 149

二、Green函数法 155

4-3 Morison方程与绕射理论的关系 159

4-4 自由表面的影响 162

4-5 垂直墙上的波浪压力 166

附录：关于源分布的速度势 173

第五章 作用在漂浮体上的波浪力 179

5-1 作用在铰接塔上的波浪力 180

一、风流作用下的静倾角 180

二、波浪力的计算 182

三、铰接塔的运动响应 184

5-2 切片理论 186

一、问题的数学表述 188

二、流体静力：恢复力和力矩系数 194

三、流体动力：附加质量和阻尼系数 198

四、扰动力和扰动力矩 206

五、频域运动方程 213

5-3 确定流场速度势的数值方法 217

一、Frank二维源分布方法 217

二、二维分布问题的解 220

5-4 二阶波浪力 227

一、简述 228

二、压力积分方法 230

三、能量动量守恒方法 238

附录：Stokes公式及其推广 247

第六章 不规则波理论及结构响应统计 252

6-1 不规则波理论概述 253

一、海浪的观测与描述 253

二、不规则波的表达 257

三、不规则波的统计特征 261

四、波能谱公式 267

五、实测海浪分析 272

6-2 结构响应统计 275

一、谱分析 275

二、Morison力谱 279

6-3 波群谱和二阶力谱 283

主要参考文献 286