[实用新型]一种超重力场下的并行导向式波浪模拟发生装置

说明书

本实用新型公开了一种超重力场下的并行导向式波浪模拟发生装置，传动结构在波浪模拟过程中始终位于液体上方，避免了装置位于液体中对于波浪模拟产生的干扰，避免了超重力场下传动装置长期置于液体中因腐蚀等影响结构寿命与传动效果的问题，提高了结构的使用寿命；通过合理布局与结构设计，实现连缸部件的第二端与连板部件的第一端的转动连接处的转动轴心线在摇板结构的厚度中心面上，实现摇板结构由中位向左、右极限位置摆动过程分别对应的液压缸行程相等，从而简化了液压缸行程的控制方式，使其更易实现，同时能够更好的保证波浪模拟效果。

技术领域

本实用新型属于波浪模拟发生技术领域，具体涉及一种超重力场下的并行导向式波浪模拟发生装置。

背景技术

超重力场下波浪模拟试验装置由波浪模拟发生装置、吸波装置、水位控制装置和模型箱等组成，主要是基于缩比效应研究波浪对相关结构物的作用与破坏机理，为海洋环境研究与海洋资源开发与应用等提供模拟试验与验证平台。

波浪模拟发生装置主要用于产生不同水深、波高与频率的波浪，是波浪模拟试验装置的关键组成部分。目前，国内外关于超重力场下波浪模拟试验装置的研究较少，波浪模拟发生装置根据驱动液体的板的运动形式分为推板式和摇板式两种。

推板式波浪模拟发生装置主要通过液压缸驱动推板进而推动模型箱中的水体产生波浪，如香港科技大学的推板式波浪模拟装置。

摇板式波浪模拟发生装置主要是动力单元经传动结构驱动摇板摆动进而产生波浪。动力单元有电机驱动、液压驱动等形式，如浙江大学和新加坡国立大学的摇板式波浪模拟装置采用电机作为动力单元，通过圆盘与连杆组成的曲柄连杆与滑动机构使摇板摆动进而推动水体产生波浪。

推板式波浪模拟发生装置采用推板整体往复运动的方式推动水体，推板承受载荷较大，且容易因不同液位下液体重力不同在推动时产生不平衡力矩作用，恶化推板受载情况，因此推板式波浪模拟发生结构不适用于在高水深、幅值下的波浪模拟。

摇板式波浪模拟发生装置采用摇板摆动的形式推动水体，摇板绕底部转轴转动，其推动水体时所承受的载荷较小，且摇板受高水深下不同液位液体重力不同产生的载荷影响较小，相比与推板式波浪模拟发生装置，其更适应于高水深、大幅值下的波浪模拟。当前的摇板式波浪模拟发生装置采用曲柄连杆与滑动机构结合的形式实现运动解耦与动力传递，该结构形式较为复杂，经过多级连接，传力路径较长，在超重力场下更容易出现因变形而导致的结构卡死现象。

为了解决以上问题我方研发出了一种超重力场下的并行导向式波浪模拟发生装置。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种超重力场下的并行导向式波浪模拟发生装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种超重力场下的并行导向式波浪模拟发生装置，安装在在离心机吊篮中，并行导向式波浪模拟发生装置包括：

模型箱；在模型箱内底部设置岩土体，岩土体上设置模拟海工结构物，水置于模型箱内岩土体上部；

用于向模拟海工结构物所处方向制造波浪的造波单元；

造波单元包括：

用于为波浪发生提供动力的液压动力单元；液压动力单元包括液压缸和伺服阀；

用于直接作用于水并产生波浪的摇板结构；摇板结构的一端可转动连接在模型箱上，造波单元还包括用于将液压动力单元的单向动力输出转换为适应摇板结构摆动时所需要的不断变换方向的动力输出的组合传动单元，液压动力单元的动力输出端与组合传动单元的动力输入端连接，组合传动单元的动力输出端与摇板结构连接，组合传动单元安装在模型箱内最高水位的上部，组合传动单元的转动轴心线在摇板结构的厚度中心面上。