اهمیت امواج از بسیاری جهات قابل توجه است. هر بنایی که در کنار یک محیط دریایی یا درون آن است، در معرض تأثیر موج قرار دارد. در ساحل، موج میتواند منجر به حرکت رسوب در امتداد ساحل شده و یا باعث فرسایش یا ایجاد خسارت به سازهها درطی طوفان شود.
در محیط دریایی، سکوهای نفتی ساحلی باید بدون اینکه خسارت ببینند، بتوانند طوفانهای سخت را تحمل کنند. برای تأمین این منظور در عمقهای حفاری کنونی که متجاوز از 300 متر است، نیاز به ساخت سازههای عظیم و پرهزینه میباشد. بر روی آب نیز، همه کشتیها در معرض برخورد امواج آب قرار دارند و کشتیهای بیشماری دراثر امواجی که ارتفاع آنها تا 34 متر هم مشاهده شده، غرق شدهاند. بهعلاوه، هر کشتی که در آب حرکت میکند یک میدان فشار و لذا امواجی را تولید میکند که بخش قابل توجهی از مقاومت دربرابر حرکت کشتی را موجب میشوند.
یکی از کاربردهای مهم مکانیک امواج آب، تعیین نیروهای ایجاد شده توسط امواج بر روی سازههای ثابت و یا اجسام شناور در حال حرکت میباشد. همه این اجسام اعم از اینکه روی دریا شناور باشند یا به بستر متصل شده باشند در معرض نیروهای موج قرار دارند و بنابراین برای طراحی این سازهها، نیروهای وارده از اهمیت قابل توجهی برخوردارند.
در بخشهایی از این کتاب آمده است: سیستمهای موجساز تا به امروز در اکثر مطالعات آزمایشگاهی روی سازههای شناور یا واقع شده روی بستر و بررسی پروفیلهای ساحلی و دیگر پدیدههای مربوطه، مورد استفاده قرار گرفتهاند. این سیستمها معمولاً بهصورت کانالهای طولانی و باریک با یک نوع موجساز در انتهای آن ساخته میشوند. موجسازها درواقع بیشتر از آنچه انتظار میرود مورد استفاده قرار میگیرند. تحریک زمینلرزهای کف دریا یا سازههای ساخت بشر امواجی را ایجاد میکنند که میتوانند بهوسیله تئوری موجساز تخمین زده شوند. این کتاب در دوازده فصل همراه با شکل و نمودار تنظیم شده است.
در فصلهای ابتدای کتاب، به مقدمهای بر مکانیک امواج، مروری بر هیدرودینامیک و آنالیز برداری، تئوری امواج آب با دامنه کوچک، مشخصات هندسی و حرکتی موج، امواج بلند و تئوری سیستمهای موجساز میپردازد. همچنین در فصلهای پایانی مباحثی با عناوین آمار و طیف امواج، نیروی امواج، امواج روی بستر واقعی دریا، ویژگیهای غیرخطی قابل استنتاج از امواج با دامنه کوچک، امواج غیرخطی و کارهای آزمایشگاهی در مورد امواج آب را مورد بررسی قرار میدهد.
کتاب «مکانیک امواج آب» در 404 صفحه و با قیمت 45 هزار ریال دراختیار تمامی علاقهمندان قرار دارد.
عنوان صفحه
فصل اول ـ مقدمه ای بر مکانیک امواج: صفحات 1تا 5
1ـ1ـ مقدمه....................................................................................................... 2
1ـ2ـ مشخصات امواج.......................................................................................... 2
1ـ3ـ مروری بر مراجع و منابع................................................................................. 4
فصل دوم ـ مروری بر هیدرودینامیک و آنالیز برداری: صفحات 6 تا 44
2ـ1ـ مقدمه....................................................................................................... 7
2ـ2ـ مروری بر هیدرودینامیک................................................................................ 8
2ـ3ـ مروری بر تحلیل برداری................................................................................. 17
2ـ4ـ مختصات استوانه ای.................................................................................... 35
منابع.............................................................................................................. 39
مسائل............................................................................................................ 39
فصل سوم ـ تئوری امواج آب با دامنه کوچک : صفحات 45 تا 85
3ـ1ـ مقدمه....................................................................................................... 46
3ـ2ـ مسائل مقدار مرزی...................................................................................... 46
3ـ3ـ خلاصه مساله مقدار مرزی موج آب متناوب دوبعدی............................................. 57
3ـ 4ـ حل مساله مقدار مرزی موج آب خطی شده برای یک بستر افقی......................... 58
3ـ 5ـ پیوست: حلهای تقریبی برای معادله پراکندگی................................................. 78
مراجع............................................................................................................. 79
مسائل............................................................................................................ 80
فصل چهارم ـ مشخصات هندسی و حرکتی موج: صفحات 86 تا 144
4ـ1ـ مقدمه....................................................................................................... 87
4ـ2ـ سینماتیک ذره آب برای امواج پیشرونده........................................................... 87
4ـ3ـ میدان فشار تحت یک موج پیشرونده............................................................... 91
4ـ4ـ سینماتیک ذره آب برای امواج ایستا................................................................ 94
4ـ5ـ میدان فشار زیر یک موج ایستا....................................................................... 98
4ـ6ـ امواج شبه ایستا......................................................................................... 99
4ـ7ـ انرژی و انتقال انرژی در امواج پیشرونده............................................................ 103
4ـ8ـ تغییر شکل امواج پس از ورود به آب کم عمق..................................................... 110
4ـ9ـ تفرق موج.................................................................................................. 128
4ـ 10ـ ترکیب انکسار و تفرق................................................................................ 136
منابع.............................................................................................................. 137
مسائل............................................................................................................ 139
فصل پنجم ـ امواج بلند: صفحات 145 تا 191
5ـ1ـ مقدمه....................................................................................................... 146
5ـ2ـ امواج بلند مجانب........................................................................................ 147
5ـ3ـ تئوری موج بلند........................................................................................... 148
5ـ4ـ جزرومدهای یک بعدی در کانالهای ایده آل......................................................... 154
5ـ5ـ انعکاس و عبور موج در یک تبدیل ناگهانی......................................................... 157
5ـ6ـ امواج بلند با اصطکاک بستر........................................................................... 163
5ـ7ـ اثرات چرخش زمین روی امواج بلند.................................................................. 172
5ـ8ـ امواج بلند در حوضچه ها یا خلیج هایی با شکل نامنظم...................................... 175
5ـ9ـ خیز آب یا مد طوفان..................................................................................... 176
5ـ10ـ امواج بلند ایجاد شده توسط اغتشاش فشار اتمسفریک.................................... 184
5ـ11ـ امواج بلند ایجاد شده توسط جابجایی انتقالی بستر......................................... 186
مراجع............................................................................................................. 187
مسائل............................................................................................................ 188
فصل ششم ـ تئوری سیستمهای موج ساز: صفحات 192 تا 211
6ـ1ـ مقدمه....................................................................................................... 192
6ـ2ـ تئوری ساده شده برای موجسازهای مسطح در آب کم عمق............................... 193
6ـ3ـ تئوری کامل موج ساز برای امواج مسطح تولید شده بوسیله یک پدال.................... 195
6ـ4ـ موج سازهای سه بعدی................................................................................ 204
6ـ5ـ موج سازهای غوطه ور.................................................................................. 208
مراجع............................................................................................................. 209
مسائل............................................................................................................ 210
فصل هفتم ـ آمار و طیف امواج: صفحات 212 تا 241
7ـ1ـ مقدمه....................................................................................................... 213
7ـ2ـ توزیع ارتفاع موج.......................................................................................... 213
7ـ3ـ طیف موج................................................................................................... 218
7ـ4ـ طیف جهت دار موج...................................................................................... 230
7ـ5ـ شبیه سازی سری زمانی............................................................................. 235
7ـ6ـ مثالی از استفاده روشهای طیفی برای تعیین شار مومنتم.................................. 237
مراجع............................................................................................................. 239
مسائل............................................................................................................ 239
فصل هشتم ـ نیروی امواج: صفحات 242 تا 297
8ـ1ـ مقدمه....................................................................................................... 243
8ـ2ـ رویکرد جریان پتانسیل.................................................................................. 244
8ـ3ـ نیروی امواج در سیال واقعی........................................................................... 253
8ـ4ـ نیروی اینرسی غالب.................................................................................... 270
8ـ5ـ روش طیفی برای پیش بینی نیروی موج........................................................... 288
مراجع............................................................................................................. 290
مسائل............................................................................................................ 292
فصل نهم ـ امواج روی بستر واقعی دریا: صفحات 298 تا 323
9ـ1ـ مقدمه....................................................................................................... 299
9ـ2ـ امواج روی بستر صاف، صلب و نفوذ ناپذیر......................................................... 299
9ـ3ـ امواج آب روی بستر متشکل از گل لزج............................................................. 306
9ـ4ـ امواج روی بستر صلب متخلخل....................................................................... 316
مراجع............................................................................................................. 321
مسائل............................................................................................................ 322
فصل دهم ـ ویژگیهای غیر خطی قابل استنتاج از امواج با دامنه کوچک: صفحات 324 تا 335
10ـ1ـ مقدمه..................................................................................................... 325
10ـ2ـ انتقال جرم و شار مومنتم........................................................................... 325
10ـ3ـ سطح متوسط آب...................................................................................... 327
10ـ4ـ فشار متوسط............................................................................................ 328
10ـ5ـ شار مومنتم............................................................................................. 330
10ـ6ـ خلاصه..................................................................................................... 334
مراجع............................................................................................................. 334
مسائل............................................................................................................ 335
فصل یازدهم ـ امواج غیر خطی: صفحات 336 تا 370
11ـ1ـ مقدمه..................................................................................................... 337
11ـ2ـ روش آشفتگی استوکس............................................................................. 337
11ـ3ـ تئوری موج تابع جریانی............................................................................... 347
11ـ4ـ امواج با دامنه محدود در آب کم عمق............................................................. 351
11ـ5ـ اعتبار تئوری های موج غیر خطی.................................................................. 366
مراجع............................................................................................................. 367
مسائل............................................................................................................ 369
فصل دوازدهم ـ کارهای آزمایشگاهی در مورد امواج آب: صفحات 371 تا 391
12ـ1ـ مقدمه..................................................................................................... 371
12ـ2ـ تجهیزات مورد نیاز...................................................................................... 371
12ـ3ـ آزمایش ها............................................................................................... 376
مراجع............................................................................................................. 391
دسته بندی موضوعی | موضوع فرعی |
فنی و مهندسی |
مهندسی عمران
|