用建立的基准模型分析海啸波

2021年4月8日

海啸:他们是破坏性的,快速移动 - 一些快速行驶至800公里/小时(500英里/小时)!这种自然灾害发生在一系列水中的水中的大量水(如海洋或湖泊)诱导一系列波浪时。在当今的博客文章中,我们讨论了一个使用该的海啸启发实验的建立的基准模型浅水方程,时间明确接口,可提供5.6版的COMSOLMultibhySics®188金宝搏优惠软件。

1993年北海道地震

1993年7月,在日本海洋中发生了7.8幅度的地震。(以供参考,地震,幅度为7.0至7.9每年发生10至20次,并且已知对设计不良和设计精心设计的结构严重损坏)。河口岛岛西南55公里处以1993年,日本主要岛屿北部55公里,北北部的北部,北北部北部,北北部75公里处发生了55公里。

注意:自1900年以来,日本经历过100个地震,幅度为7.0及以上。日本最大的地震发生在2011年。地震,通常被称为2011TōHOKU地震,有9.0的幅度,它的效果是全世界的含量。

北海道地图的图象,一个海岛在北日本。
北海道地图。图片许可GNU免费文档许可证通过Wikimedia Commons.

1993年的地震触发了几个海啸波,这导致北海道和okushiri造成广泛的伤害,尤其是后者。此外,俄罗斯东南海岸和韩国东部海岸都面临着海啸的愤怒。

最终,这是自然灾害导致了数百人死亡,数百家的破坏,房产损失约6亿美元,大多数由海啸波引起的破坏。

是什么让海啸如此破坏?在运动中,它的波浪达到了巨大的运气高度,其中一个被记录为32米(〜104英尺)高 - 约作为电话杆的3倍!极端的海啸润滑标记是在蒙大谷的蒙大谷发现,位于奥岛西海岸的蒙大村附近。

在这里,我们讨论了一个建立的基准模型,用于在实验规模上分析海啸率......

用仿真分析海啸波浪和运转

利用数值模拟和物理实验,日本阿吉的电力行业(Creipi)中央研究所的研究人员能够在大型实验坦克中重建1993年北海道地震期间产生的极端海啸流量高度的缩放版本(205米长,深6米,宽3.4米)。实验室模型的沐浴浴(海洋,海洋和湖泊的深度测量)是Monai Valley实际浴室的1/400大小。

海啸波浪的计算3D模型的图象在海滩的,与在现实纹理和颜色可视化的地面和波浪。
海啸走在一个复杂的3d海滩,蒙大谷基准模型。

海啸走在复杂的3d海滩,蒙大谷如上所示的基准模型基于Creipi进行的实验室工作。它模拟了Creipi实验罐的小矩形区域,长5.445米,宽3.402米。与Creipi坦克一样,这里建模的罐填充有静水,并且在其一个边界中施加了已知的入射波。

域点探针包括在模型中,以跟踪三个点水位的演变:

  • x = 4.52 m,y = 1.196米
  • x = 4.52 m,y = 1.696米
  • x = 4.52 m,y = 2.196米

注意:浅水方程,时间明确接口在这项工作中广泛使用。使用此功能,您可以使用深度平均配方来解决1D和2D域中的自由曲面流,并在数字高度模型中轻松地定义模型中的底部地形。

接下来,我们将介绍基准模型的一些有趣的结果。随着下载它,可以随意跳转到构建此模型的分步说明:“海啸走在复杂的3d海滩,蒙大谷“。

基准结果

总的来说,施加的波使模型中的海岸线来回移动,完全覆盖域中的小岛,在该过程中水。

模拟实验期间海啸运行的动画。

在下面的图像中,您可以查看传入波的底部高度和轮廓。

传入海啸波的底部地形的3D图,以灰色(左)可视化。绘制传入海啸波的轮廓随时间(右)的线图。
进入波的底部地形(左)和轮廓(右)。

在下图中,您可以在三个域点查看计算的水位。由于底部地形的不规则性,该点看到不同时间的波浪。这些结果与现有的实验和仿真结果吻合良好(参见教程模型文档中的参考文献3)。

绘制海啸波的三个不同域点的水平的线条图,显示红色,绿色和蓝色。

国家海洋和大气管理局(NOAA)建议在研究海啸波时使用这种类型的基准模型。

试试自己

我们在这里跳起了结果,但你可以通过点击下面的按钮来学习如何将海啸漫步在复杂的3D海滩上,蒙大谷模型:

进一步阅读

想在其他研究领域看到基准模型吗?查看这些博客帖子:


评论(0)

发表评论
118bet网址多少
loading ...
探索Comsol188金宝搏优惠博客