具体描述
Modelling large-scale wave fields and their interaction with coastal and offshore structures has become much more feasible over the last two decades with increases in computer speeds. Wave modelling can be viewed as an extension of wave theory, a mature and widely published field, applied to practical engineering through the use of computer tools. Information about the various wave models which have been developed is often widely scattered in the literature, and consequently this is one of the first books devoted to wave models and their applications. At the core of the book is an introduction to various types of wave models. For each model, the theoretical assumptions, the application range, and the advantages and limitations are elaborated. The combined use of different wave models from large-scale to local-scale is highlighted with a detailed discussion of the application and matching of boundary conditions.At the same time the book provides a grounding in hydrodynamics, wave theory, and numerical methods which underlie wave modelling. It presents the theoretical background and also shows how to use these models for achieving different engineering tasks, illustrated and reinforced with case study examples.
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读后感
用户评价
这本书在处理数据可视化和结果呈现方面做得极其敷衍。数值模拟的最终价值在于清晰地传达物理现象，而这本书中的所有图例几乎都是低分辨率的灰度图，色彩映射混乱，连基本的轴标签和单位都经常遗漏。例如，在展示一个二维水面振荡的快照时，我看不出波峰和波谷的精确高度，也无法从图例中判断出时间步长对模拟稳定性的影响。一个关于“数值建模”的书，如果不能清晰地展示其数值结果，那么它就失去了作为参考资料的核心价值。我甚至想自己动手重做书中的几个例子，但由于缺乏关键的输入参数和边界条件设置的详细描述，这几乎是不可能完成的任务。此外，书中关于不确定性量化（Uncertainty Quantification, UQ）的讨论几乎为零，这在当今强调风险评估和可靠性的工程领域是不可接受的。我们不光要知道“怎么算”，更要知道“算得有多准”，以及“误差范围是多少”，这本书显然没有提供这方面必要的思考工具。
评分我花了大力气去寻找关于非均匀底床或存在强烈水下障碍物时，波浪传播特性的数值模拟章节，希望能找到一些关于激波、反射和绕射问题的深入讨论。但这本书对此的论述浅尝辄止，仅仅提到了边界条件的处理，便迅速转向了对潮汐流动的单一讨论。这让我对作者的专业关注点产生了疑问——难道作者认为现代水波模拟仅仅停留在浅水波的二维平面上吗？现代的波浪模型，比如基于势流理论的 Boussinesq 模型的更高阶扩展，或者处理复杂海岸带相互作用的复杂 CFD 模型，都是当前研究的热点。这本书没有展示任何关于这些前沿模型如何通过数值方法实现的细节，更没有给出任何关于如何验证和标定这些模型以匹配实测数据的标准流程。这种缺失使得这本书的实用性大打折扣，它更像是一本纯理论教科书，而不是一本指导实践操作的“建模手册”。我本指望它能提供一些调试常见数值错误的技巧，或者至少是一些可供参考的开源代码结构建议，但这些“工程智慧”全然不见踪影。
评分这本书，恕我直言，完全没有触及到我真正期待的领域。我本以为会读到一些关于复杂流体力学在海洋工程中的应用，比如深水波浪与平台结构相互作用的数值模拟方法，或者至少是更深入的湍流模型在波浪破碎过程中的应用。然而，这本书的内容似乎停留在非常基础的层面，更多地像是对经典线性波浪理论的冗长复述。翻开前几章，满眼都是浅水波、深水波的解析解，虽然这些知识点在入门阶段很有必要，但对于一个有着一定背景的读者来说，这简直是浪费时间。我期待看到的是关于有限元法（FEM）或有限体积法（FVM）在求解 Navier-Stokes 方程中处理自由液面耦合问题的先进技术，比如体平均 RANS 模型或 VOF（Volume of Fluid）方法的最新进展和实际工程案例的对比分析。这本书在这方面几乎是空白，提供的数值方法要么是过时的有限差分格式，要么就是对复杂边界条件处理的简单带过。如果作者的目标读者是刚刚接触水动力学概念的本科生，也许尚可，但对于研究生或行业工程师而言，这本书的价值微乎其微，它更像是一份陈旧的课程讲义，而非一本前沿的参考书。
评分这本书的排版和图示设计实在让人不敢恭维，简直像是由上个世纪的期刊格式直接抓取过来的。大量的数学推导占据了篇幅，但很多关键步骤的解释却极其跳跃和含糊不清。例如，在讨论非线性效应的引入时，作者似乎默认读者已经完全掌握了摄动理论的细节，直接抛出了高阶项的复杂表达式，却没有给出任何关于如何高效求解这些非线性代数方程组的实际建议，比如雅可比矩阵的构建和求解器的选择。更让人恼火的是，书中引用的很多文献似乎已经过时了十年以上，对于目前水动力学模拟中至关重要的并行计算架构、GPU加速技术，乃至先进的网格自适应策略，只字未提。一个真正的“数值模拟”的专著，理应深入探讨计算效率和稳定性问题，但这本书似乎完全忽视了“数值”背后的工程现实——计算资源的限制和对准确度的实时权衡。读完一半，我感觉自己掌握的只是理论框架的骨架，而支撑起整个模拟大厦的血肉——那些实用的、能让代码跑起来的“黑科技”——完全没有被揭示。
评分总而言之，这本书的深度和广度都远远没有达到一本高质量的专业参考书应有的水准。它似乎是为那些只需要了解波动方程基本形式的学生编写的，对于任何试图利用先进数值技术解决实际水动力学难题的专业人士来说，它提供的帮助微乎其微。与其花费时间去啃读这些过时的章节，不如直接去查阅最新的会议论文集和特定领域的专业期刊。这本书最大的问题在于，它声称是关于“数值建模”，但却回避了所有现代数值建模中真正棘手和核心的部分——即如何将复杂的物理方程，在有限的计算资源下，用稳定、高效且高精度的方法转化为可执行的代码。书中对算法的描述停留在代数层面，缺乏对计算复杂度、收敛性分析以及大规模并行实现方法的探讨，这使得它在当今这个计算能力爆炸的时代显得格格不入，像是一个被遗忘的角落里的旧物。
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