[實用新型]一種超重力條件下的液壓驅動式推板造波試驗裝置

有效

• 申請號: 201821640430.X
• 申請日: 2018-10-10
• 公開（公告）號: CN208833468U
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 朱斌;李俊超;孔德瓊;任杰;吳雷曄;陳云敏
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

本實用新型公開了一種超重力條件下的液壓驅動式推板造波試驗裝置。在充有液體的模型箱左、右側內壁分別裝有造波單元和消波單元，造波液壓缸和消波液壓缸分別位于模型箱左、右側外壁；造波單元底部擋塊和消波單元底部擋塊之間形成的凹槽內置有海床模型，海床模型中埋設海工結構物模型；模型箱外的兩套液壓驅動系統經離心機旋轉接頭分別向造波液壓缸和消波液壓缸提供液壓動力。本實用新型適用于超重力條件下高頻大幅造波；采用推板式造波，液壓驅動系統至造波板的力轉換系統相較伺服電機驅動所慣用的輪盤式力轉換系統形式更為簡單、可靠；在試驗過程中，消波板距模型箱壁距離及其開孔率均可調節，可滿足對不同工況波浪的模擬，提高消波效率。

技術領域

本實用新型涉及土工離心模擬試驗裝置，尤其是涉及一種超重力條件下的液壓驅動式推板造波試驗裝置。

背景技術

波浪是海洋工程及海岸工程等領域中需考慮的主要環境荷載之一。為研究波浪作用下海床地基土層及海工結構物的相互作用，試驗中需要造波裝置來實現波浪的模擬。近年來土工離心模擬技術的發展使得超重力條件下的波浪試驗成為可能，土工離心機的縮尺縮時效應能夠還原原型海床應力場，相較于常重力條件下的波浪試驗能夠反映現場尺寸的波浪-海床地基-海工結構物相互作用問題。

然而，隨著世界各國的海洋開發不斷向深海拓展，海工結構物將面臨更大水深、更極端的波浪等更為嚴酷的服役環境。現有超重力條件下的造波裝置一般采用伺服電機驅動搖板造波，由于電機輸出力矩較小，僅適用于較低加速度和較低水深的工況；同時，一般采用離心機轉機前預先安裝并固定于模型箱另一側的消波板進行消波，如若試驗中波浪工況變化，由于無法調節消波板的位置及開孔率，導致消波效果不佳。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種超重力條件下的液壓驅動式推板造波試驗裝置，能夠實現高離心加速度下的高頻大幅造波，以開展極端波浪-海工結構物-土質海床地基相互作用研究；同時采用可調節的消波板進行高效消波，在試驗中波浪工況變化時，仍能夠較大限度地減少發射波對原始波浪的干擾。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本實用新型包括造波單元、消波單元、模型箱、海床模型、海工結構物模型和兩套液壓驅動系統；

在充有液體的模型箱左側內壁裝有造波單元，造波單元的造波液壓缸裝在模型箱的左側外壁；模型箱右側內壁裝有消波單元，消波單元的消波液壓缸裝在模型箱右側外壁；造波單元底部擋塊和消波單元底部擋塊之間形成的凹槽內置有海床模型，海床模型中埋設海工結構物模型；安裝在模型箱外的兩套液壓驅動系統分別向造波液壓缸和消波液壓缸提供液壓動力。

所述造波單元，包括造波液壓缸、造波液壓缸活塞桿、造波固聯裝置、造波板、兩塊造波板滑塊、兩條造波板導軌和造波單元底部擋塊；

造波液壓缸的造波液壓缸活塞桿伸入模型箱左側內壁，通過造波固聯裝置與造波板連接，造波板底部前后兩側分別裝有造波板滑塊，造波單元底部擋塊固定在模型箱底面，造波單元底部擋塊頂面前后兩側分別裝有造波板導軌，兩塊造波板滑塊和兩條造波板導軌分別構成導軌副，造波板在造波液壓缸活塞桿帶動下能沿各自導軌副作直線往復運動，生成模擬波浪。

所述消波單元，包括消波液壓缸、消波液壓缸多級活塞桿、消波固聯裝置、消波板、消波板連接件、兩條消波板導軌和消波單元底部擋塊；

消波液壓缸的消波液壓缸多級活塞桿伸入模型箱右側內壁，消波固聯裝置與消波板連接件連接，消波板連接件下部與消波板連接，消波板連接件上部前后兩側分別裝有消波板滑塊，消波單元底部擋塊固定在模型箱底面，模型箱右側頂面前后兩側分別裝有消波板導軌，兩塊消波板滑塊和兩條消波板導軌分別構成導軌副，消波板能通過消波液壓缸多級活塞桿帶動沿各自導軌副作直線往復運動，調整消波板距模型箱箱壁距離，調節設定的模擬波浪。