It is known that there are nonlinear wave equations with localized solitary wave solutions. Some of these solitary waves are stable (with respect to a small perturbation of initial data)and have nonzero spin (nonzero intrinsic angular momentum in the centre of momentum frame). In this paper we consider vector-valued solitary wave solutions to a nonlinear Klein-Gordon equation and investigate the behavior of these spinning solitary waves under the influence of an externally imposed uniform magnetic field. We find that the only stationary spinning solitary wave solutions have spin parallel or antiparallel to the magnetic field direction.

While shoaling from deepwater in a stratified ocean, an interfacial solitary wave (ISW) may experience waveform inversion on a continental margin. Although many oceanographers have believed that the inversion from depression to elevation may commence at the turning point where the upper and bottom layers are equal in depth, this phenomenon has not been fully verified in field observations nor in a laboratory. In this study, a series of laboratory experiments and numerical modeling were conducted on the evolution of an ISW of depression across uniform slope joining a horizontal plateau which resembles pseudo slope-shelf topography, in order to clarify this fascinating phenomenon and the variations of wave properties associated with the process. In the laboratory experiments, a depression ISW was produced by a collapse mechanism in a stratified two-layer fluid system within a steel-framed wave flume (12 m long, 0.7 m high by 0.5 m wide) at the National Sun Yat-sen University in Taiwan. The fluid density in the upper (fresh) and bottom (brine) layers was 996 and 1030 kg/m3, respectively. A series of experiments were conducted upon varying the magnitude of the most important physical factors (i.e., nominal thickness of pycnocline, depth ratio between upper and bottom layer, front gradient and shape of pseudo slope-shelf), from which the results are now discussed in four separate chapters in this thesis. Present laboratory results indicate that the process of waveform inversion took place after an ISW had experienced internal run-down, hydraulic jump, vortex motion and surge-up on the front slope, prior to its propagation onto the plateau. Moreover, the fundamental wave period of leading wave on the plateau was significantly smaller than that in the preceding sections on the front slope and the incident stage earlier, thus representing frequency downshift. Amongst the factors involved, the depth ratio between the upper and bottom layer was the most significant one for waveform inversion. Only when the upper layer was thicker than the bottom layer on the plateau of pseudo slope-shelf, waveform inversion could occur, besides the length of the plateau. On the other hand, the front gradient and shape of pseudo slope-shelf also affected the magnitude of the transmitted wave over the plateau as the wave across this specific topography. In the case of a steeper front gradient, waveform inversion became insignificant due to stronger wave reflection and intense energy dissipation caused by turbulent mixing while a depression ISW propagated over a slope-shelf; particularly against a submerged vertical cliff. As a depression ISW across pseudo slope-shelf with short plateau, intense wave breaking might occur again with vortex motion at its rear end as the newly inversed waveform reentering deep water. In this region, the upper layer was smaller than the bottom layer, hence it could not support the continuous existence of an ISW in elevation. Again, energy dissipation occurred due to turbulent mixing beyond the rear end of a short plateau. Finally, a different mode of ISW appeared within pycnocline, while its nominal thickness was larger than the amplitude of the incident wave. In addition to the laboratory investigations, numerical model was also adopted to study the variations in the flow field as an ISW propagated over a pseudo slope-shelf, in order to complement the experimental results. The results of numerical modeling revealed that the horizontal velocity in the bottom layer increased when the wave encountered the front slope, even if the depth of upper layer was thinner than that of the bottom layer on the plateau. Consequently, the velocity in the upper layer became less than that in the bottom layer when the former was thicker than that of the latter on the plateau. On the other hand, the vertical velocity within the self-generated vortex switched direction as waveform inversion commenced after the wave across the shoulder of pseudo slope-shelf where the local depth of the upper layer was larger than that of bottom part. Overall, the significance of the four pertinent factors (i.e., nominal thickness of pycnocline, water depth ratio, front slope, and plateau length) that affected a depression ISW across pseudo slope-shelf is discussed in detail in this thesis, as well as the variation of flow field calculated by the numerical mode presented.

In this thesis, first the tanh method, a method for obtaining exact traveling wave solutions to nonlinear differential equations, is introduced and described. Then the method is applied to two classes of Nonlinear Partial Differential Equations. The first one is a system of two (1 + 1)-dimensional nonlinear Korteweg-de Vries (KdV) type equations. The second one is a (3 + 1)-dimensional nonlinear wave equation. At the end, a few graphic representations of the obtained solitary wave solutions are provided, in correspondence to different values of the parameters used in the equations.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(情報学) / 甲第22863号 / 情博第742号 / 新制||情||127(附属図書館) / 京都大学大学院情報学研究科数理工学専攻 / (主査)教授 矢ヶ崎 一幸, 教授 中村 佳正, 准教授 柴山 允瑠, 教授 國府 寛司 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Informatics / Kyoto University / DFAM

Description of the interaction of a shallow-water wave with variable topography is a classical and fundamental problem of fluid mechanics. The behaviour of linear waves and isolated solitary waves propagating over an uneven bottom is well understood. Much less is known about the propagation of nonlinear wavetrains over obstacles. For shallow-water waves, the nonlinear wavetrains are often generated in the form of undular bores, connecting two different basic flow states and having the structure of a slowly modulated periodic wave with a solitary wave at the leading edge. In this thesis, we examine the propagation of shallow-water undular bores over a nonuniform environment, and also subject to the effect of weak dissipation (turbulent bottom friction or volume viscosity). The study is performed in the framework of the variable-coefficient Korteweg-de Vries (vKdV) and variable-coefficient perturbed Korteweg-de Vries (vpKdV) equations. The behaviour of undular bores is compared with that of isolated solitary waves subject to the same external effects. We show that the interaction of the undular bore with variable topography can result in a number of adiabatic and non-adiabatic effects observed in different combinations depending on the specific bottom profile. The effects include: (i) the generation of a sequence of isolated solitons -- an expanding large-amplitude modulated solitary wavetrain propagating ahead of the bore; (ii) the generation of an extended weakly nonlinear wavetrain behind the bore; (iii) the formation of a transient multi-phase region inside the bore; (iv) a nonlocal variation of the leading solitary wave amplitude; (v) the change of the characteristics wavelength in the bore; and (vi) occurrence of a ``modulation phase shift" due to the interaction. The non-adiabatic effects (i) -- (iii) are new and to the best of our knowledge, have not been reported in previous studies. We use a combination of nonlinear modulation theory and numerical simulations to analyse these effects. In our work, we consider four prototypical variable topography profiles in our study: a slowly decreasing depth, a slowly increasing depth , a smooth bump and a smooth hole, which leads to qualitatively different undular bore deformation depending on the geometry of the slope. Also, we consider (numerically) a rapidly varying depth topography, a counterpart of the ``soliton fission" configuration. We show that all the effects mentioned above can also be observed when the undular bore propagates over a rapidly changing bottom . We then consider the modification of the variable topography effects on the undular bore by considering weak dissipation due to turbulent bottom friction or volume viscosity. The dissipation is modelled by appropriate right-hand side terms in the vKdV equation. The developed methods and results of our work can be extended to other problems involving the propagation of undular bores (dispersive shock waves in general) in variable media.

Three-dimensional gravity-capillary steady waves on water of finite-depth, which are uniformly translating in a horizontal propagation direction and periodic in a transverse direction, are considered. The exact Euler equations are formulated as a spatial dynamic system in which the variable used for the propagating direction is the time-like variable. The existence of the solutions of the system is determined by two non-dimensional constants: the Bond number b and λ (the inverse of the square of the Froude number). The property of Sobolev spaces and the spectral analysis show that the spectrum of the linear part consists of isolated eigenvalues of finite algebraic multiplicity and the number of purely imaginary eigenvalues are finite. The distribution of eigenvalues is described by b and λ. Assume that C₁ is the curve in (b,λ)-plane on which the first two eigenvalues for three-dimensional waves collide at the imaginary axis, and that the intersection point of the curve C₁ with the line λ=1 is (b₀,1) where b₀>0. Two cases (b₀,1) and (b,λ) â C₁ where 0< b< b₀ are investigated. A center-manifold reduction technique and a normal form analysis are applied to show that for each case the dynamical system can be reduced to a system of ordinary differential equations with finite dimensions. The dominant system for the case (b₀,1) is coupled Schrödinger-KdV equations while it is a Schrödinger equation for another case (b,λ) â C₁. Then, from the existence of the homoclinic orbit connecting to the two-dimensional periodic solution (called generalized solitary wave) for the dominant system, it is obtained that such generalized solitary wave solution persists for the original system by using the perturbation method and adjusting some appropriate constants. / Ph. D.

The natural dynamics are not ideal or linear. To understand their complex behavior, we needs to study the nonlinear dynamics in more simple models. This thesis is consist of two main setups. Both setups are simplified models for the behavior occurs in the complex systems. We studied in both systems the same nonlinear dynamics such as higher-harmonics, sub-harmonics, solitary waves,...etc. In Chapter (2), the propagation of nonlinear waves in a lattice of repelling particles is studied theoretically and experimentally. A simple experimental setup is proposed, consisting in an array of coupled magnetic dipoles. By driving harmonically the lattice at one boundary, we excite propagating waves and demonstrate different regimes of mode conversion into higher harmonics, strongly in influenced by dispersion. The phenomenon of acoustic dilatation of the chain is also predicted and discussed. The results are compared with the theoretical predictions of FPU equation, describing a chain of masses connected by nonlinear quadratic springs. The results can be extrapolated to other systems described by this equation. We studied theoretically and experimentally the generation and propagation of kinks in the system. We excite pulses at one boundary of the system and demonstrate the existence of kinks, whose properties are in very good agreement with the theoretical predictions, that is the equation that approaches, under the conditions of our experiments, the one corresponding to full model describing a chain of masses connected by magnetic forces. The results can be extrapolated to other systems described by this equation. Also, In the case of a lattice of finite length, where standing waves are formed, we report the observation of subharmonics of the driving wave. In chapter (3), we studied the propagation of intense acoustic waves in a multilayer crystal. The medium consists in a structured fluid, formed by a periodic array of fluid layerswith alternating linear acoustic properties and quadratic nonlinearity coefficient. We presents the results for different mathematicalmodels (NonlinearWave Equation,Westervelt Equation and Constitutive equations). We show that the interplay between strong dispersion and nonlinearity leads to new scenarios of wave propagation. The classical waveform distortion process typical of intense acoustic waves in homogeneous media can be strongly altered when nonlinearly generated harmonics lie inside or close to band gaps. This allows the possibility of engineer a medium in order to get a particular waveform. Examples of this include the design of media with effective (e.g. cubic) nonlinearities, or extremely linear media. In chapter (4), the oscillatory behavior of a microbubble is investigated through an acousto-mechanical analogy based on a ring-shaped chain of coupled pendula. Observation of parametric vibration modes of the pendula ring excited at frequencies between 1 and 5 Hz is considered. Simulations have been carried out and show spatial mode, mixing and localization phenomena. The relevance of the analogy between a microbubble and the macroscopic acousto-mechanical setup is discussed and suggested as an alternative way to investigate the complexity of microbubble dynamics. / La dinámica natural no es ideal ni lineal. Para entender su comportamiento complejo, necesitamos estudiar la dinámica no lineal en modelos más simples. Esta tesis consta de dos configuraciones principales. Ambas configuraciones son modelos simplificados de el comportamiento que se produce en los sistemas complejos. Estudiamos en ambos sistemas la misma dinámica no lineal como son la generación de armónicos superiores, los sub-armónicos, las ondas solitarias, etc. En elCapítulo (2), se estudia, tanto teórica comoexperimentalmente, la propagación de ondas no lineales en sistemas periodicos de partículas acopladas mediante fuerzas repulsivas. Se propone una configuración experimental simple, que consiste en una matriz de dipolos magnéticos acoplados. Inyectando armónicamente la señal en un extremo, excitamos ondas de propagación y demostramos diferentes regímenes de conversión de modos en armónicos, fuertemente influenciados por la dispersión. También se predice y se discute el fenómeno de dilatación acústica de la cadena. Los resultados se comparan con las predicciones teóricas de la ecuación FPU, describiendo una cadena de masas conectadas por muelles cuadráticos no lineales. Los resultados pueden ser extrapolados a otros sistemas descritos por esta ecuación. Estudiamos también teórica y experimentalmente la generación y propagación de kinks. Excitamos pulsos en la frontera del sistema y demostramos la existencia de kinks cuyas propiedades están en muy buen acuerdo con las predicciones teóricas, es decir, con la ecuación que aproxima bajo las condiciones de nuestros experimentos la correspondiente al modelo completo que describe un cadena de masas conectadas por fuerzas magnéticas. Los resultados pueden ser extrapolados a otros sistemas descritos por esta ecuación. Además, en el caso de una red finita, donde se forman ondas estacionarias, describimos la observación de subarmónicos del armónico principal. En el capítulo (3), estudiamos la propagación de ondas acústicas intensas en un cristal multicapa. El medio consiste en un fluido estructurado, formado por un conjunto periódico de capas fluidas con propiedades acústicas lineales alternas y coeficiente de no linealidad cuadrática. Presentamos los resultados de diferentes modelos matemáticos (ecuación de ondas no lineal, ecuación de Westervelt y ecuaciones constitutivas). Mostramos que la interacción entre la fuerte dispersión y la no linealidad conduce a nuevos escenarios de propagaciónde ondas. El proceso de distorsión de la onda clásica, típico de las ondas acústicas intensas en medios homogéneos, puede ser alterado de forma importante cuando los armónicos generados no linealmente se encuentran dentro o cerca del gap. Esto permite la posibilidad de diseñar un medio con el fin de obtener una forma de onda en particular. Ejemplos de esto incluyen el diseño demedios con no linealidad efectiva (por ejemplo, cúbica) o medios extremadamente lineales. En el capítulo (4), el comportamiento oscilatorio de una microburbuja se investiga a través de una analogía acusto-mecánica basada en una cadena en forma de anillo de péndulos acoplados. Se estudian los modos de vibración paramétrica del anillo pendular excitado a frecuencias entre 1 y 5 Hz. Se han llevado a cabo simulaciones que muestran la presencia de modos espaciales, mixtos y fenómenos de localización. Se discute la relevancia de la analogía entre una microburbuja y la configuración macroscópica acústico-mecánica y se sugiere como una vía alternativa para investigar la complejidad de la dinàmica de microburbujas. / La dinàmica natural no és ideal ni tampoc lineal. Per entendre el seu comportament complex, es necessita estudiar la dinàmica no lineal dels models més simples. Aquesta tesi consisteix en l'estudi de dues configuracions principals, que són models simplificats del comportament que es produeix en els sistemes complexos. Estudiem en ambdós sistemes la mateixa dinàmica no lineal, com és la generació d'harmònics superiors, sub-harmònics, ones solitàries, etc. En el capítol (2), estudiem, tant teòrica com experimentalment, la propagació de les ones no lineals en sistemes periòdics de partícules acoblades mitjançant forces repulsives. Es proposa una configuració experimental simple, que consisteixen en una matriu de dipols magnètics acoblats. En conduint harmònicament la xarxa en un límit, excitemla propagació de les ones i demostrem diferents règims de conversió de modes en harmònics més alts, força influenciada per la dispersió. El fenomen de la dilatació acústica de la cadena també es prediu i es discuteix. Els resultats es comparen amb les prediccions teòriques que descriu una cadena de masses conectades per molls quadràtics no lineals. Els resultats es poden extrapolar a altres sistemes descrits per aquesta equació. Hem estudiat teòrica i experimentalment la generació i propagació de Kinks. Excitem polsos a la frontera del sistema i demostrem l'existència d'Kinks, les propietats desl quals estan en molt bon acord amb les prediccions teòriques, és a dir, de l'equació que aproxima sota les condicions dels nostres experiments la corresponent al model complet que descriu un cadena demasses connectades per forcesmagnètiques. Els resultats es poden extrapolar a altres sistemes descrits per aquesta equació. A més, en el cas d'una xarxa finita, on es formen ones estacionàries, descrivim l'observació de subarmónicos de l'harmònic principal. En el capítol (3), s'estudia la propagació d'ones acústiques intenses en un medi multicapa. El medi consisteix en un fluid estructurat, format per una matriu periòdica de capes de fluid amb l'alternança de propietats acústiques lineals i coeficient de no linealitat de segon grau. Es presenten els resultats per a diferents models matemàtics no lineals (equació d'ones no lineal, equació de Westervelt i les equacions constitutives). Es demostra que la interacciò entre la forta dispersió i no linealitat condueix a nous escenaris de propagació de l'ona. El procés de distorsió en formad'ona clàssica, típica de les ones acústiques intenses en medis homogenis, es pot alterar de manera significativa quan els harmònics generats de forma no lineal es troben dins o a prop del gap. Això obri la possibilitat de dissenyar unmedi per tal d'obtenir una forma d'ona particular. Exemples d'això inclouen el disseny delsmedis amb una no linealitat efectiva (per exemple cúbica), o medis extremadament lineals. En el capítol (4), el comportament oscilatori d'una micro-bombolla és investigat a través d' una analogia acústica-mecànica basada en una cadena en forma d'anell de pèndols acoblats. Es considera l'observació dels modes de vibració paramètriques de l'anell pendular excitat amb freqüències entre 1 i 5 Hz. S'han dut a terme simulacions que mostren la presència de moes espacilas, mixtes i fenòmens de localització. Es discuteix la relevància de l'analogia entre les microbambolles i la configuració macroscòpica acústica-mecànica i es suggereix una formaalternativa per a investigar la complexitat de la dinàmica demicrobombolles. / Mehrem Issa Mohamed Mehrem, A. (2017). Nonlinear acoustics in periodic media: from fundamental effects to applications [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/80289

Restlöcher ausgekohlter Braunkohlentagebaue werden aus landeskulturellen und ökonomischen Gründen wasserwirtschaftlich als Speicher, Hochwasserrückhaltebecken, Klärteiche, Wassergewinnungsanlagen sowie zur Naherholung genutzt. Diese Restlöcher werden zum großen Teil von aus geschüttetem Abraum bestehenden Böschungen umschlossen. Bei Wasserspiegelschwankungen neigen diese unbefestigten Böschungen zum Rutschen. Als Folge dieser Böschungsrutschungen bilden sich auf der Wasseroberfläche Wellen, die eine beachtliche Größe erreichen können. Diese Schwallwellen übertreffen in ihren Ausmaßen die Windwellen in den Tagebaurestlöchern um ein Vielfaches. Um diese Erscheinungen vorausberechnen zu können, wurden im Hubert-Engels-Laboratorium der Sektion Wasserwesen Untersuchungen durchgeführt. Die Entwicklung einer allgemeingültigen Berechnungsmethode für die Schwallwelle bei der Bewegung eines Teiles der das Wasserbecken begrenzenden Böschung verlangt die Einführung erfassbarer Parameter wie der Breite der rutschenden Böschung, den zeitlichen Verlauf der Wasserverdrängung sowie Tiefen- und Lageverhältnisse des Beckens. Die dafür notwendigen Kennzahlen können nur näherungsweise bestimmt werden, so dass einfache Beckengeometrien, ein über die Rutschzeit gleich bleibender Verlauf der Wasserverdrängung und Erhaltung der Böschungskante einem Berechnungsverfahren zugrunde gelegt werden müssen. Für die Berechnung des Füllschwalles auf das ruhende Wasser sind einige Verfahren bekannt geworden, die auf eine gemeinsame Gleichung für die Berechnung der Schwallhöhe zurückzuführen sind. Für die ebene Ausbreitung des Füllschwalles über Ruhewasser ergeben sieh zwei prinzipielle Abflussmöglichkeiten: Auflösung in Wellen oder brandender Schwallkopf. Diese beiden Möglichkeiten sowie der Übergangsbereich werden durch FROUDE-zahlen festgelegt. Der Wellenkopf von Füllschwallwellen wird durch eine Einzelwelle gebildet. Die Rutschung einer Böschung wurde durch die gleichzeitige Horizontal- und Vertikalbewegung einer Platte nachgebildet. Die Bewegung der Platte, die entstehenden Wellen und die Kräfte auf Auflaufböschung wurden durch einen Oszillografen aufgezeichnet. Die Auswertung der Versuche ergab eine Übereinstimmung zwischen Messergebnissen und den Berechnungen nach den Gesetzen des Füllschwalls. Die sekundlich verdrängte Wassermenge pro Breiteneinheit und die Ruhewassertiefe bestimmen die entstehenden Schwallwellen. Ein Einfluss der vertikalen Bewegungskomponente ist im untersuchten Bereich nicht nachweisbar. Die dynamischen Kräfte auf die Abschlussböschung können durch den Impuls der Einzelwelle dargestellt werden. Die räumliche Ausbreitung der Schwallwellen wurde in einem Modell untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass die größten Wellenhöhen in der Richtung der Bewegung der Platte auftreten, während die Wellenhöhen in seitlichen Ausbreitungsrichtungen kleiner sind. Berechnungsansätze für die maximale Wellenhöhe der front wurden ermittelt. Als Ergebnis wurde ein Berechnungsverfahren entwickelt, welches ausgehend von den Parametern dar Rutschung, die Eigenschaften der Schwallwellen einschließlich der durch sie hervorgerufenen Belastungen auf der Auflaufböschung ermöglicht. Mit diesem Berechnungsverfahren ist es möglich, Böschungen wirtschaftlich zu gestalten und schädliche Rückwirkungen auf das Staubecken durch Schwallwellen zu vermeiden. Bisher notwendige Kosten für eine sehr flache Gestaltung der Böschung können entfallen. Gleichzeitig bleibt ein größerer nutzbarer Stauraum erhalten. Die Digitalisierung der vorliegenden Arbeit durch die Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden (SLUB) wurde durch die Gesellschaft der Förderer des Hubert-Engels-Institutes für Wasserbau und Technische Hydromechanik an der Technischen Universität Dresden e.V. unterstützt.

Restlöcher ausgekohlter Braunkohlentagebaue werden aus landeskulturellen und ökonomischen Gründen wasserwirtschaftlich als Speicher, Hochwasserrückhaltebecken, Klärteiche, Wassergewinnungsanlagen sowie zur Naherholung genutzt. Diese Restlöcher werden zum großen Teil von aus geschüttetem Abraum bestehenden Böschungen umschlossen. Bei Wasserspiegelschwankungen neigen diese unbefestigten Böschungen zum Rutschen. Als Folge dieser Böschungsrutschungen bilden sich auf der Wasseroberfläche Wellen, die eine beachtliche Größe erreichen können. Diese Schwallwellen übertreffen in ihren Ausmaßen die Windwellen in den Tagebaurestlöchern um ein Vielfaches. Um diese Erscheinungen vorausberechnen zu können, wurden im Hubert-Engels-Laboratorium der Sektion Wasserwesen Untersuchungen durchgeführt. Die Entwicklung einer allgemeingültigen Berechnungsmethode für die Schwallwelle bei der Bewegung eines Teiles der das Wasserbecken begrenzenden Böschung verlangt die Einführung erfassbarer Parameter wie der Breite der rutschenden Böschung, den zeitlichen Verlauf der Wasserverdrängung sowie Tiefen- und Lageverhältnisse des Beckens. Die dafür notwendigen Kennzahlen können nur näherungsweise bestimmt werden, so dass einfache Beckengeometrien, ein über die Rutschzeit gleich bleibender Verlauf der Wasserverdrängung und Erhaltung der Böschungskante einem Berechnungsverfahren zugrunde gelegt werden müssen. Für die Berechnung des Füllschwalles auf das ruhende Wasser sind einige Verfahren bekannt geworden, die auf eine gemeinsame Gleichung für die Berechnung der Schwallhöhe zurückzuführen sind. Für die ebene Ausbreitung des Füllschwalles über Ruhewasser ergeben sieh zwei prinzipielle Abflussmöglichkeiten: Auflösung in Wellen oder brandender Schwallkopf. Diese beiden Möglichkeiten sowie der Übergangsbereich werden durch FROUDE-zahlen festgelegt. Der Wellenkopf von Füllschwallwellen wird durch eine Einzelwelle gebildet. Die Rutschung einer Böschung wurde durch die gleichzeitige Horizontal- und Vertikalbewegung einer Platte nachgebildet. Die Bewegung der Platte, die entstehenden Wellen und die Kräfte auf Auflaufböschung wurden durch einen Oszillografen aufgezeichnet. Die Auswertung der Versuche ergab eine Übereinstimmung zwischen Messergebnissen und den Berechnungen nach den Gesetzen des Füllschwalls. Die sekundlich verdrängte Wassermenge pro Breiteneinheit und die Ruhewassertiefe bestimmen die entstehenden Schwallwellen. Ein Einfluss der vertikalen Bewegungskomponente ist im untersuchten Bereich nicht nachweisbar. Die dynamischen Kräfte auf die Abschlussböschung können durch den Impuls der Einzelwelle dargestellt werden. Die räumliche Ausbreitung der Schwallwellen wurde in einem Modell untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass die größten Wellenhöhen in der Richtung der Bewegung der Platte auftreten, während die Wellenhöhen in seitlichen Ausbreitungsrichtungen kleiner sind. Berechnungsansätze für die maximale Wellenhöhe der front wurden ermittelt. Als Ergebnis wurde ein Berechnungsverfahren entwickelt, welches ausgehend von den Parametern dar Rutschung, die Eigenschaften der Schwallwellen einschließlich der durch sie hervorgerufenen Belastungen auf der Auflaufböschung ermöglicht. Mit diesem Berechnungsverfahren ist es möglich, Böschungen wirtschaftlich zu gestalten und schädliche Rückwirkungen auf das Staubecken durch Schwallwellen zu vermeiden. Bisher notwendige Kosten für eine sehr flache Gestaltung der Böschung können entfallen. Gleichzeitig bleibt ein größerer nutzbarer Stauraum erhalten. Die Digitalisierung der vorliegenden Arbeit durch die Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden (SLUB) wurde durch die Gesellschaft der Förderer des Hubert-Engels-Institutes für Wasserbau und Technische Hydromechanik an der Technischen Universität Dresden e.V. unterstützt.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第19677号 / 工博第4132号 / 新制||工||1638(附属図書館) / 32713 / 京都大学大学院工学研究科都市社会工学専攻 / (主査)教授 五十嵐 晃, 准教授 米山 望, 准教授 森 信人 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Philosophy (Engineering) / Kyoto University / DFAM