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张崇伟
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副教授   博士生导师   硕士生导师

其他任职:建设工程学院

性别:男

毕业院校:英国伦敦大学学院

学位:博士

办公地点:海岸与海洋工程全国重点实验室

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甄语冰(2025)-《海洋工程水动力学及数值模拟方法》课程总结

    发布时间:2025-12-31 点击次数:


《海洋工程水动力学及数值模拟方法》由张崇伟老师和宁德志老师讲述,两位老师认真备课讲解详细,下面我想将两位老师所述进行总结,以进行课程回顾和自我激励。


张老师的课主要是对海洋工程水动力学及数值模拟方法这类科学知识进行讲解,包括海洋平台、波浪、水动力学基础。首先是各式各类的海洋石油平台,如导管架平台、自升式平台、重力式平台、自生平台、SPAR、FPSO等,导管架平台是最常见的固定式平台,钢质导管架结构,适用于浅至中等水深,经济性好。自升式平台是一种可移动的固定式平台,通过桩腿升降完成定位与迁移,常用于钻井作业,适用于中等水深。重力式平台则属于大型混凝土结构,依靠自身重力稳坐海床,对地基要求高,常用于北海等恶劣海况的油气生产。Spar平台属于深水浮式平台,细长圆柱体设计,重心低于浮心,依靠垂荡与横摇的天然稳定性作业,适用于超深水。FPSO是船型浮式平台,常常由普通船舶改造而来,集生产、储存、卸载于一体,机动性强,常用于边际油田或深远海项目。不同水深不同施工环境有其适用的采油平台,需要具体问题具体分析。由于本科没有学习到海洋工程相关内容,所以这种新知识让我受益匪浅,对于海洋工程研究内容有了初步的了解。


然后张老师讲解了波浪的相关内容,波浪可根据其恢复力、运动形式等分为多种类型。从恢复力看,主要有重力波和表面张力波。从运动形态看,推进波和驻波是基本分类。而描述水质点运动轨迹时,深水区的波属于振荡波,浅水区则趋向于推移波。色散方程是理解波浪演化的核心。它表达了角频率、波数与水深之间的物理约束关系。长波传播快,短波传播慢。当一群包含不同频率的波浪从风区传出后,由于色散效应,长波会逐渐跑在前面,短波落后,因此可以在远离风暴区的海岸观测到排列有序、周期较长的涌浪。波浪传播过程中遇到地形变化或其他波浪时,可能出现折射、反射、干涉等形态。当波浪传播至极浅水域,其波峰速度超过波谷速度,波前变得极陡直至失去稳定而发生破碎,包括崩破波、卷破波和激破波三种主要类型。这些基础知识是波浪从生成、传播、变形到消散的过程,是海洋工程结构物载荷计算基础。


同时张老师讲解了水动力学相关知识包括速度势、物质导数、理想流体的控制方程等等;以及数值模拟的一些细节,是从公式转向应用的关键过程。由于课程时间有限所以更深层知识还需要课下进行自主学习。


宁老师则分享了他和他的学生们求学过程和科研经历,让我深刻体会到成功之路并非坦途,科研过程中的挫折与焦虑是必经的一课,关键在于遇到困难要主动寻因,面对机会要敢于争取。他展示的课题组师兄师姐们的成果,让我看到了身边切实的榜样,也让我对未来的研究道路有了更具体的憧憬。


这门课给予我的,远不止于知识本身。宁老师对科研的热忱、严谨的治学态度以及引导学生的方法,本身就是一堂生动的课。它让我明白,在潜心钻研之前,首先要看清方向。两位老师的严谨与热忱,是这门课留给我的一笔财富。感谢张崇伟老师带我走通了从现象到原理的每一步,感谢宁德志老师为我打开了看向前沿的那扇窗。课程虽然结束了,但思考才刚刚开始。我希望自己能记住课上的这些启发,像一个小小的涟漪,带着这份对原理的好奇与敬畏,在未来的学习里,慢慢荡开去,走得更稳,看得更远。

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