[发明专利]一种基于池壁全造波系统的圆形波浪水池

说明书

本发明公开了一种基于池壁全造波系统的圆形波浪水池，包括水池体，所述水池体的底壁放置有环状支撑结构，所述环状支撑结构内壁的较下方固定安装有六十四组呈环形等间距布置的衔接板，六十四组所述衔接板的顶部均通过螺丝固定安装有合页，六十四组所述合页的一侧活动页均通过螺丝固定安装有摇波板，所述环状支撑结构的顶部固定安装有六十四组呈环形等间距布置的舵机机构，且六十四组舵机机构分别与六十四组摇波板的外表面固定连接。本发明中提出在一种水池周壁360度环向布置摇波板的新型波浪水池设计方案，配合控制系统，能够按照设计的图案，在水池中造出相应的形状，得到现有实验水池难以制造的特殊形式波。

技术领域

本发明涉及试验技术领域，具体为一种基于池壁全造波系统的圆形波浪水池。

背景技术

我国南海海域蕴藏着丰富的海洋油气资源以及金属矿产资源，具有广阔的开发价值，但南海海域海况极为恶劣，特殊的台风气象条件对海洋油气的勘探、施工以及生产系统安全性造成了重大威胁，研究恶劣海浪和浮式结构的相互作用，以及在极限工况下结构的破坏机理和模拟方法成为我国深水海洋开发亟待解决的关键工程问题，长期以来，通过模型实验在海洋工程水池中预测和研究海洋结构物在波浪中的各种响应特性，成为海洋工程界的一种基本方法。

但目前在水池中实际能造出的波浪大都是基于线性波理论及线性波的叠加原理和海浪谱分析理论，采用推板式或摇板式造波机造出的长峰波或长峰不规则波，其所用的波浪理论假设海浪的形状和大小在传播过程中不随时空变化，这与恶劣海况中海浪的形状和大小随时空变化的特性严重不符；其次，现在的波浪水池大都采取单一的槽型的长方体水池，形式单一并且为了消除反射波的影响，均需要较大长度和空间，这些都为提供较易得到的波浪制造了困难，因此本方案设计提出了一种关于波浪水池设计的新思路，基于“全池壁造波系统”理念，参照以往水池的不足进行大胆创新，对新型海洋工程水池的理论及结构设计进行了有益探索，对提高模型试验的试验研究水平以及海洋复杂波浪的仿真研究具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于池壁全造波系统的圆形波浪水池，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于池壁全造波系统的圆形波浪水池，包括水池体，所述水池体的底壁放置有环状支撑结构，所述环状支撑结构内壁的较下方固定安装有六十四组呈环形等间距布置的衔接板，六十四组所述衔接板的顶部均通过螺丝固定安装有合页，六十四组所述合页的一侧活动页均通过螺丝固定安装有摇波板，所述环状支撑结构的顶部固定安装有六十四组呈环形等间距布置的舵机机构，且六十四组舵机机构分别与六十四组摇波板的外表面固定连接。

作为优选的，所述舵机机构的构造包括伺服舵机、舵杆和N型组合框，所述伺服舵机固定安装在环状支撑结构的顶部，所述舵杆固定连接在伺服舵机的顶部，所述N型组合框固定连接在摇波板的外表面，且N型组合框与舵杆之间转动连接。

作为优选的，所述环状支撑结构的构造包括下层环状支撑组件、支撑板和上层环状支撑组件，所述下层环状支撑组件和上层环状支撑组件均环绕布置在六十四组摇波板的外表面，所述支撑板的数量为十六组，十六组所述支撑板固定在下层环状支撑组件和上层环状支撑组件之间。

作为优选的，该圆形波浪水池的工作步骤如下：

S1、通过计算机和驱动器与舵机机构之间电性连接，其中计算机作为上位机，由两组32路驱动器作为下位机，通过上位机编译算法，下位机接收上位机发来的控制指令，并发出信号，传递至舵机机构中；

S2、控制信号由伺服舵机中接收机的通道进入至信号调制芯片，获得直流偏置电压，其内部有一组基准电路，产生周期为20ms、宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出，之后电压差的正负输出至伺服舵机的驱动芯片处，来决定伺服舵机的正反转，而后带动舵杆按照设定轨迹摆动，做出指定运动，来控制六十四组摇波板的运动频率和行程轨迹。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：