本發(fā)明涉及海洋工程和船舶性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種組合式造波方法。

背景技術(shù)：

在海洋工程和船舶測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，波浪的模擬是一種重要試驗(yàn)手段，常用方法是根據(jù)海工結(jié)構(gòu)物和船舶性能指標(biāo)，確定所需的水池尺度和造波技術(shù)指標(biāo)，利用世界上現(xiàn)有的水池進(jìn)行試驗(yàn)。

按現(xiàn)有的造波工藝方法，沒有可用的波浪模擬水池時(shí)，只能新建水池和造波設(shè)備來試驗(yàn)，費(fèi)用大、周期長(zhǎng)，特別是在海工結(jié)構(gòu)物和船舶試驗(yàn)需要多種性能試驗(yàn)時(shí)，造波技術(shù)指標(biāo)差距很大時(shí)，由于水池中的造波設(shè)備只能進(jìn)行固定范圍的波浪指標(biāo)模擬，只能選用不同縮尺比的海工結(jié)構(gòu)物和船舶模型進(jìn)行試驗(yàn)，嚴(yán)重影響海工結(jié)構(gòu)物和船舶的測(cè)試：

(1)采用的縮尺比不相同，波浪的參數(shù)范圍很大，造波精度變化大；

(2)在同一水池內(nèi)更換不同的造波裝置，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低下；

(3)波浪的波長(zhǎng)和波高不同，建設(shè)不同的試驗(yàn)水池，水池利用率低；

(4)新建設(shè)一個(gè)水池的投入成本很大、周期長(zhǎng)。

因此，需確定一種新的造波工藝，實(shí)現(xiàn)在同一水池內(nèi)，能進(jìn)行多種范圍的波浪指標(biāo)模擬的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)人針對(duì)上述現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種組合式造波方法，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在同一水池內(nèi)，進(jìn)行多種范圍的波浪指標(biāo)模擬。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種組合式造波設(shè)備，包括驅(qū)動(dòng)架，所述驅(qū)動(dòng)架的兩側(cè)分別安裝有側(cè)架，所述側(cè)架的頂部通過滑移機(jī)構(gòu)安裝有基礎(chǔ)架，所述基礎(chǔ)架成四框形結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)架兩端內(nèi)側(cè)分別安裝有齒條，所述驅(qū)動(dòng)架上通過主傳動(dòng)底座安裝有電機(jī)減速機(jī)，所述電機(jī)減速機(jī)的輸出端安裝有與齒條配合的齒輪；所述驅(qū)動(dòng)架的底下為底部桁架；還包括推板，所述推板的頂部通過推板固定架與驅(qū)動(dòng)架底面連接，所述推板與底部桁架之間通過撐桿支撐連接，所述推板的底部還安裝有蓋板；所述推板的內(nèi)側(cè)還安裝有搖擺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和搖擺傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述推板的結(jié)構(gòu)為：包括推板本體，所述推板本體的兩側(cè)安裝有側(cè)板，所述推板本體的內(nèi)側(cè)設(shè)置有交錯(cuò)設(shè)置的橫向加強(qiáng)筋和豎向加強(qiáng)筋，所述橫向加強(qiáng)筋和豎向加強(qiáng)筋上均開有圓孔；所述推板本體的頂部延伸有頂板，所述頂板上安裝有隔板，相鄰兩塊隔板之間安裝有支撐部件；所述推板本體的底部間隔安裝有多個(gè)支撐架。

一種組合式造波方法，包括如下操作步驟：

第一步：在試驗(yàn)水池建設(shè)規(guī)劃時(shí)，劃分波浪參數(shù)范圍，確定造波設(shè)備的工藝指標(biāo)，明確推板和搖板造波的工藝參數(shù)；

第二步：根據(jù)第一步中確定好的工藝參數(shù)，建設(shè)設(shè)備；

第三步：在大波高的波浪模擬時(shí)，將搖板進(jìn)行固定，使搖板處于直立狀態(tài)，根據(jù)水池的水深，設(shè)定推板的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，進(jìn)行造波；

第四步：在小波高的波浪模擬時(shí)，將推板的驅(qū)動(dòng)單元固定，設(shè)定搖板的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，進(jìn)行搖板造波。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

第一步中，參數(shù)的范圍如下：

波長(zhǎng)、波高覆蓋范圍：

波長(zhǎng)范圍：λ＝0.5米到36米；

波高范圍：H＝0.05米到1.25米；

小波高造波，用搖板造波：

波長(zhǎng)范圍：λ＝0.5m～12m；

最大波高Hmax＝0.4m；

能產(chǎn)生二維和三維的規(guī)則波和不規(guī)則波；

大波高造波，用推板造波

波長(zhǎng)范圍：λ＝6m～36m

最大波高Hmax＝1.5m

能產(chǎn)生二維規(guī)則波和不規(guī)則波。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明采用組合式造波方法，用于小波高波浪的模擬和大波高波浪的模擬；普通造波方法只能用不同的造波裝置實(shí)現(xiàn)小波高波浪的模擬和大波高波浪的模擬，組合造波方法實(shí)現(xiàn)了在同一套裝置上實(shí)現(xiàn)小波高波浪和大波高波浪的模擬，使用方便靈活，工作可靠性好，大大提高了試驗(yàn)的效率和質(zhì)量，降低試驗(yàn)成本，減少重復(fù)投資建設(shè)。

本發(fā)明適用于試驗(yàn)水池的工藝方法選擇、水池工藝規(guī)劃、試驗(yàn)水池的建設(shè)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明組合式造波設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明推板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明推板另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用圖。

其中：1、基礎(chǔ)架；2、電機(jī)減速機(jī)；3、主傳動(dòng)底座；4、齒條；5、驅(qū)動(dòng)架；6、側(cè)架；7、底部桁架；8、推板固定架；9、撐桿；10、推板；11、蓋板；12、支撐部件；13、頂板；14、側(cè)板；15、推板本體；16、橫向加強(qiáng)筋；17、豎向加強(qiáng)筋；18、圓孔；19、池體；20、齒輪；21、搖擺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；22、搖擺傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；23、大波高波浪；24、小波高波浪；25、水位線。

具體實(shí)施方式

下面說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)施例的組合式造波設(shè)備，包括驅(qū)動(dòng)架5，驅(qū)動(dòng)架5的兩側(cè)分別安裝有側(cè)架6，側(cè)架6的頂部通過滑移機(jī)構(gòu)安裝有基礎(chǔ)架1，基礎(chǔ)架1成四框形結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)架5兩端內(nèi)側(cè)分別安裝有齒條4，驅(qū)動(dòng)架5上通過主傳動(dòng)底座3安裝有電機(jī)減速機(jī)2，電機(jī)減速機(jī)2的輸出端安裝有與齒條4配合的齒輪20；驅(qū)動(dòng)架5的底下為底部桁架7；還包括推板10，推板10的頂部通過推板固定架8與驅(qū)動(dòng)架5底面連接，推板10與底部桁架7之間通過撐桿9支撐連接，推板10的底部還安裝有蓋板11；推板10的內(nèi)側(cè)還安裝有搖擺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)21和搖擺傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22。

如圖2和圖3所示，推板10的結(jié)構(gòu)為：包括推板本體15，推板本體15的兩側(cè)安裝有側(cè)板14，推板本體15的內(nèi)側(cè)設(shè)置有交錯(cuò)設(shè)置的橫向加強(qiáng)筋16和豎向加強(qiáng)筋17，橫向加強(qiáng)筋16和豎向加強(qiáng)筋17上均開有圓孔18；推板本體15的頂部延伸有頂板13，頂板13上安裝有隔板，相鄰兩塊隔板之間安裝有支撐部件12；推板本體15的底部間隔安裝有多個(gè)支撐架。

如圖4所示，將本發(fā)明所述的組合式造波設(shè)備放入置池體19中，即可以同時(shí)測(cè)得水位線25上的大波高波浪23和小波高波浪24。

本實(shí)施例的組合式造波方法，包括如下操作步驟：

第一步：在試驗(yàn)水池建設(shè)規(guī)劃時(shí)，劃分波浪參數(shù)范圍，確定造波設(shè)備的工藝指標(biāo)，明確推板和搖板造波的工藝參數(shù)；

第二步：根據(jù)第一步中確定好的工藝參數(shù)，建設(shè)設(shè)備；

第三步：在大波高的波浪模擬時(shí)，將搖板進(jìn)行固定，使搖板處于直立狀態(tài)，根據(jù)水池的水深，設(shè)定推板的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，進(jìn)行造波；

第四步：在小波高的波浪模擬時(shí)，將推板的驅(qū)動(dòng)單元固定，設(shè)定搖板的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，進(jìn)行搖板造波。

第一步中，參數(shù)的范圍如下：

波長(zhǎng)、波高覆蓋范圍：

波長(zhǎng)范圍：λ＝0.5米到36米；

波高范圍：H＝0.05米到1.25米；

小波高造波，用搖板造波：

波長(zhǎng)范圍：λ＝0.5m～12m；

最大波高Hmax＝0.4m；

能產(chǎn)生二維和三維的規(guī)則波和不規(guī)則波；

大波高造波，用推板造波

波長(zhǎng)范圍：λ＝6m～36m

最大波高Hmax＝1.5m

能產(chǎn)生二維規(guī)則波和不規(guī)則波。

以上描述是對(duì)本發(fā)明的解釋，不是對(duì)發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權(quán)利要求，在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，可以作任何形式的修改。