[發(fā)明專利]一種基于池壁全造波系統(tǒng)的圓形波浪水池

在審

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• 申請日: 2022-12-04
• 公開（公告）號: CN115855439A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁玉祥;徐猛;丁潤華;何帆;管健;徐昊;司昭;邴紹旺
• 申請（專利權(quán)）人: 海檢檢測有限公司
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 北京信宇創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 16121
• 代理人: 汪學(xué)品

本發(fā)明公開了一種基于池壁全造波系統(tǒng)的圓形波浪水池，包括水池體，所述水池體的底壁放置有環(huán)狀支撐結(jié)構(gòu)，所述環(huán)狀支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)壁的較下方固定安裝有六十四組呈環(huán)形等間距布置的銜接板，六十四組所述銜接板的頂部均通過螺絲固定安裝有合頁，六十四組所述合頁的一側(cè)活動頁均通過螺絲固定安裝有搖波板，所述環(huán)狀支撐結(jié)構(gòu)的頂部固定安裝有六十四組呈環(huán)形等間距布置的舵機機構(gòu)，且六十四組舵機機構(gòu)分別與六十四組搖波板的外表面固定連接。本發(fā)明中提出在一種水池周壁360度環(huán)向布置搖波板的新型波浪水池設(shè)計方案，配合控制系統(tǒng)，能夠按照設(shè)計的圖案，在水池中造出相應(yīng)的形狀，得到現(xiàn)有實驗水池難以制造的特殊形式波。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及試驗技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于池壁全造波系統(tǒng)的圓形波浪水池。

背景技術(shù)

我國南海海域蘊藏著豐富的海洋油氣資源以及金屬礦產(chǎn)資源，具有廣闊的開發(fā)價值，但南海海域海況極為惡劣，特殊的臺風(fēng)氣象條件對海洋油氣的勘探、施工以及生產(chǎn)系統(tǒng)安全性造成了重大威脅，研究惡劣海浪和浮式結(jié)構(gòu)的相互作用，以及在極限工況下結(jié)構(gòu)的破壞機理和模擬方法成為我國深水海洋開發(fā)亟待解決的關(guān)鍵工程問題，長期以來，通過模型實驗在海洋工程水池中預(yù)測和研究海洋結(jié)構(gòu)物在波浪中的各種響應(yīng)特性，成為海洋工程界的一種基本方法。

但目前在水池中實際能造出的波浪大都是基于線性波理論及線性波的疊加原理和海浪譜分析理論，采用推板式或搖板式造波機造出的長峰波或長峰不規(guī)則波，其所用的波浪理論假設(shè)海浪的形狀和大小在傳播過程中不隨時空變化，這與惡劣海況中海浪的形狀和大小隨時空變化的特性嚴重不符；其次，現(xiàn)在的波浪水池大都采取單一的槽型的長方體水池，形式單一并且為了消除反射波的影響，均需要較大長度和空間，這些都為提供較易得到的波浪制造了困難，因此本方案設(shè)計提出了一種關(guān)于波浪水池設(shè)計的新思路，基于“全池壁造波系統(tǒng)”理念，參照以往水池的不足進行大膽創(chuàng)新，對新型海洋工程水池的理論及結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了有益探索，對提高模型試驗的試驗研究水平以及海洋復(fù)雜波浪的仿真研究具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于池壁全造波系統(tǒng)的圓形波浪水池，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于池壁全造波系統(tǒng)的圓形波浪水池，包括水池體，所述水池體的底壁放置有環(huán)狀支撐結(jié)構(gòu)，所述環(huán)狀支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)壁的較下方固定安裝有六十四組呈環(huán)形等間距布置的銜接板，六十四組所述銜接板的頂部均通過螺絲固定安裝有合頁，六十四組所述合頁的一側(cè)活動頁均通過螺絲固定安裝有搖波板，所述環(huán)狀支撐結(jié)構(gòu)的頂部固定安裝有六十四組呈環(huán)形等間距布置的舵機機構(gòu)，且六十四組舵機機構(gòu)分別與六十四組搖波板的外表面固定連接。

作為優(yōu)選的，所述舵機機構(gòu)的構(gòu)造包括伺服舵機、舵桿和N型組合框，所述伺服舵機固定安裝在環(huán)狀支撐結(jié)構(gòu)的頂部，所述舵桿固定連接在伺服舵機的頂部，所述N型組合框固定連接在搖波板的外表面，且N型組合框與舵桿之間轉(zhuǎn)動連接。

作為優(yōu)選的，所述環(huán)狀支撐結(jié)構(gòu)的構(gòu)造包括下層環(huán)狀支撐組件、支撐板和上層環(huán)狀支撐組件，所述下層環(huán)狀支撐組件和上層環(huán)狀支撐組件均環(huán)繞布置在六十四組搖波板的外表面，所述支撐板的數(shù)量為十六組，十六組所述支撐板固定在下層環(huán)狀支撐組件和上層環(huán)狀支撐組件之間。

作為優(yōu)選的，該圓形波浪水池的工作步驟如下：

S1、通過計算機和驅(qū)動器與舵機機構(gòu)之間電性連接，其中計算機作為上位機，由兩組32路驅(qū)動器作為下位機，通過上位機編譯算法，下位機接收上位機發(fā)來的控制指令，并發(fā)出信號，傳遞至舵機機構(gòu)中；

S2、控制信號由伺服舵機中接收機的通道進入至信號調(diào)制芯片，獲得直流偏置電壓，其內(nèi)部有一組基準(zhǔn)電路，產(chǎn)生周期為20ms、寬度為1.5ms的基準(zhǔn)信號，將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差輸出，之后電壓差的正負輸出至伺服舵機的驅(qū)動芯片處，來決定伺服舵機的正反轉(zhuǎn)，而后帶動舵桿按照設(shè)定軌跡擺動，做出指定運動，來控制六十四組搖波板的運動頻率和行程軌跡。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：