Meshless modeling of submarine landslide generated fullynonlinear waves and runup
Deniz tabanındaki heyelanlar ile sürülen doğrusal dışı dalgaların hareketlerinin ve kıyıya tırmanışlarının ağsız sayısal yöntemle modellenmesi
- Tez No: 603885
- Danışmanlar: DOÇ. OSMAN SENAİ BÖREKÇİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Deniz Bilimleri, İnşaat Mühendisliği, Marine Science, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
Bu çalışmada deniz tabanında oluşan yer hareketleri sonucunda oluşan tsunamilerin incelenmesi için iki boyutlu, ağsız, sayısal bir model sunulmaktadır. Modelde doğrusaldışı potansiyel dalga probleminin çözümü, Laplace denkleminin temel çözümü- \\ nü taban fonksiyonu olarak alan ağsız bir eşyerleşim yöntemi ile elde edilmektedir. Kullanılan yöntemde çözüm için sadece çözüm alanının sınırlarındaki eşyerleşim noktaları yeterli olduğundan derin okyanuslar üzerinde uzun mesafeler kateden tsunamilerin modellenmesi etkin bir şekilde yapılabilmektedir. Laplace denklemininin temel çözümü tekil bir fonksiyon olduğundan eşyerleşim noktaları ile taban fonksiyonunun tanımlandığı noktalar farklı olmak zorundadır. Bu noktalar arasındaki uzaklık çözümün doğruluğunu ve hassasiyetini doğrudan etkilemektedir. Model, taban hareketlerini zamana bağlı bir derinlik fonksiyonu veya hız fonksiyonu olarak işleyebilmektedir. Gerek su yüzeyindeki, gerekse de tabandaki hareketler yöntemin ağsız olmasından kolayca modellenebilmektedir. Su yüzeyindeki eşyerleşim noktalarının iki boyutlu hareketleri için tam-Lagrange tanımlaması kullanılmıştır. Bu tanımlama ile tsunamilerin kıyıya tırmanışlarının modellemesinde ilave bir sınır şartına veya yönteme gerek duyulmamıştır. Ek olarak, su yüzeyindeki eşyerleşim noktalarının sadece düşeydeki hareketlerine izin veren yarı-Lagrange tanımlaması tabanın sadece düşey yöndeki hareketleri ile sürülen tsunami modellemesi için kullanılmıştır. Sunulan çalışmanın sonuçları başka araştırmacıların deneysel ve sayısal çalışma sonuçları ile karşılaştırılarak geliştirilen ağsız sayısal model ile tsunamilerin yaratılışlarının, deniz yüzeyindeki hareketlerinin ve kıyıya tırmanışlarının doğru ve hassas bir şekilde modellenebileceği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
A two-dimensional numerical model based on fully nonlinear potential ow theory is proposed for the simulation of tsunamis generated by earthquakes and submarine landslides. The boundary value problem of the theory is numerically solved using the method of fundamental solutions which is a boundary only method. Thus, the model can cope with large domains which are required for the modeling of the long distance propagation of tsunamis. Because of the singular nature of the fundamental solution, the approximating functions are de ned on the ctitious boundaries located parallel to the physical boundaries. The positions of the ctitious boundaries are updated at each time level to avoid any numerical instability that may be caused by the closeness of the physical and the ctitious boundaries. The tsunami generation mechanism in the model is based on bottom deformation whose motion can be described by a water depth function or by a time dependent velocity eld with the initial geometric properties of bottom. Time dependent deformations both on the bottom and on the free surface are easily implemented in the model thanks to the meshless feature of the method. Using the full-Lagrangian description of the deforming free surface, the run-up and the run-down of waves can be accurately modeled by the model without any additional technique. Moreover, three di erent tsunami generation benchmark problems are simulated using this description. The accuracy of a second description of the free surface which is called semi-Lagrangian is tested for the simulations of earthquake generated tsunamis. The results obtained using the present model are compared with those of other well known models and with experimental measurements. The comparisons demonstrated the accuracy and the reliability of the model for the simulations of tsunami generation, propagation and run-up.
Benzer Tezler
- Meshless modeling of wave induced flows inside sandy sea beds
Kumlu deniz tabanında dalga etkisiyle oluşan akımların ağsız yöntemle modellenmesi
BURAK CAN TİMUÇİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN SENAİ BÖREKÇİ
- Numerical modeling of nearshore wave transformation using the meshless multiquadric method
Yakın kıyı dalga transformasyonunun ağsız MQ yöntemi ile sayısal modellenmesi
ZEYNEP ADAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN S. BÖREKÇİ
- Numerical modeling of water wave propagation using the meshless multiquadric method
Doğrusal ve doğrusal olmayan su dalgası ilerlemesinin ağsız MQ yöntemi ile sayısal modellenmesi
YAVUZ TOKMAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN BÖREKÇİ
- Numerical modeling of sloshing using the radial basis function collocation method
Rijit tanklardaki çalkalanmanın radyal tabanlı fonksiyon kolokasyon yöntemi ile sayısal modellenmesi
KEREM REŞAT ÇAKIROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Bilim ve TeknolojiBoğaziçi ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN BÖREKÇİ
YRD. DOÇ. DR. SAMİ AND KILIÇ
- Sonlu elemanlar ve ağsız yerel Petrov-Galerkin yöntemlerinin çözüm prosedürlerinin karşılaştırılması
The comparison of solution procedures of the methods of finite elements and meshless local Petrov-Galerkin
MUHAMMED KEMAL YURTOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
MatematikZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiMatematik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA YILDIZ