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2020年5月10日   |   by admin

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最近,流体力学领域的顶级期刊《流体力学杂志》和计算流体力学领域的知名期刊《计算物理杂志》与李志福共同发表了冰区流体力学的研究成果,江苏科技大学副教授,第一作者。在国家自然科学基金项目(51709131、51879123)的支持下,李志福和他的团队完成了冰裂缝对弯曲重力波场扰动的理论分析,改进了各种因素作用下的极地海冰演化预测模型,开发了冰流场中浮式结构物的半解析半数值分析系统,对指导极地设备的优化设计具有重要价值。

研究结果发表在《流体力学杂志》和《计算杂志》的在线版上,分别是“无限延伸的细水深冰盖中多个任意振动裂缝的波频散”和“三维浮式结构流线型波辐射和频散问题的混合方法”物理(纸质链接:https://doi.org/10.1017/jfm.2020.238;https://doi.org/10.1016/j.jcp.2020.109445)。这是继《科学》专题报道、《流体力学顶级期刊》网络版发表、编辑遴选之后,江苏科技大学下一次邀请“英国牛顿数学科学研究所”参与这一领域的研究,取得了又一重大研究进展流体力学领域著名的流体杂志。

冰裂作为海冰破裂的早期形式,通过散射弯曲重力波场直接影响极地海冰的时空分布。相关的理论探索始于19世纪末著名数学家A.G.Greenhill的研究。然而,问题的边界条件包含了待解量的高阶混合偏导数,而解包含了冰裂纹末端的固有奇异性。目前,国内外理论研究工作较少。V.A.squire教授和国际著名地球物理学家D.V.Evans教授都试图解决这一问题。目前,它们只能解决直线平行冰裂缝的问题。经过多年的努力,该校的研究团队开发出了分析和数值联合分析方法。

通过解析推导减小奇异性,利用边界元和有限差分进行数值离散,可以实现对任意形状和空间分布的冰裂缝的研究。在此模型的基础上,研究团队还发展了冰区浮式结构物水动力多子域匹配分析方法,突破了自由面波与弯曲重力波耦合的流场分析问题。(a) 闭合冰裂缝(b)张开冰裂缝(c)混合冰裂缝干扰弯曲重力波的能量分布特征。目前,该研究团队已初步建立了冰动力理论体系,开发了冰波场和极地设备水动力数值预报应用程序wispice,计算精度获得了国内外流体力学领域顶尖期刊和计算流体力学领域内著名期刊的学术认可。

(江苏科技大学陈淑媛贾梦洁)主编:张扬。。

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