一种注水式多模块推板造波机的制作方法

本发明属于海洋岩土工程实验设备技术领域，具体涉及一种造波机，尤其涉及一种注水式多模块推板造波机。

背景技术：

造波机是一种在海洋岩土工程中应用非常广泛的实验装备。它的作用是在实验室造出不同波长和波高的波浪，模拟实际波浪对海洋桩基、码头等的影响。现在的单板造波机虽然结构简单，控制方便，但由于依靠单个伺服电机驱动整个造波板进行单一的来回往复运动，造成伺服电机功率不足,实际应用范围受限；当造波板往回运动时会在造波板与水的接触表面会形成短暂的空腔，使造波周期长且易产生杂波等问题。为解决上述问题，开展了大量资料搜索、现场调研和相关实验来进行研究，发明了一种既能够造出波幅较宽的波浪，又能缩短造波周期，还不易产生杂波的注水式多模块推板造波机。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种注水式多模块推板造波机，该造波机既能够造出波幅较宽的波浪，又能缩短造波周期，还不易产生杂波，结构简单、操作方便、技术可行。

本发明所采取的技术方案是：一种注水式多模块推板造波机，它由水槽、伺服电机、造波板、注水管、滤波网、造波膜组成；所述的水槽与滤波网、造波膜组成封闭水域；所述的伺服电机通过驱动杆带动结构支架和造波板做往返运动行成初始波；所述的造波板由八个模块组成，由不同的伺服电机驱动，以制造不同频率的波；所述的注水管由计算机控制，沿造波板注入预先计算好水量的水；所述的滤波网通过导流板的作用将斜向传播的波转向；所述的造波膜用沿轨道运动的钢骨架支撑，用于合成波并消除杂波。

本发明的施工使用方法是：一种注水式多模块推板造波机，使用时，首先将计算好的波谱输入计算机，计算机通过计算将特定的电信号输入伺服电机来控制驱动杆的转速，从而带动结构支架和造波板做往返运动，形成初始波；当造波板往回运动时，造波板与水的接触表面形成空腔，此时水泵通过注水管沿造波板注水，填充空腔，减少波浪回涌；初始波通过滤波网中导流板的作用将斜向传播的波转向，平行向前传播；散碎的波传播到造波膜时，造波膜随钢骨架运动，将散碎的波整合成一个全断面的波并去除杂波。

本发明的工作原理是：一种注水式多模块推板造波机，造波时，由计算机将输入的波谱按频率范围分配给各模块，分别制造不同频率的波；各模块之间嵌有软橡胶皮，使各板之间可以自由运动又防止水渗到后面的伺服电机组造成短路；当造波板往回运动时，水泵会由计算机控制，通过注水管及时沿造波板注入提前计算好水量的水，来消除在造波板与水的接触表面形成的空腔，减少波浪回涌；造波膜用钢骨架支撑分成上下四层，固定在水槽侧壁的轨道上，造波膜受到波浪作用后，沿轨道做平行于造波方向运动，从而将散碎的波整合成一个全断面的波并去除杂波；在制造内波时，只有底层造波板运动，上半部分造波膜由钢骨架张拉固定，下半部分造波膜随水波运动，形成内波。

本发明的有益效果是：一种注水式多模块推板造波机，伺服电机组驱动多块造波板进行协同运动，有效地解决了造波机功率不足、造波波幅窄的问题；当造波板往回运动时，注水管及时注入适量的水补充空腔缩短了造波周期，很好地去除了大部分杂波；滤波网、造波膜的应用提高了造波精度，结构简单、工程实用性强。

附图说明

图1为本发明一种注水式多模块推板造波机的整体结构示意图。

图2为本发明一种注水式多模块推板造波机的滤波网结构示意图。

图3为本发明一种注水式多模块推板造波机的导流板结构示意图。

图例说明：(1)-水槽；(2)-水泵；(3)-伺服电机；(4)-驱动杆；(5)-注水管；(6)-造波板；(7)-滤波网；(8)-导流板；(9)-造波膜；(10)-钢骨架；(11)-轨道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，一种注水式多模块推板造波机，它由水槽(1)、伺服电机(3)、造波板(6)、注水管(5)、滤波网(7)、造波膜(9)组成；所述的水槽(1)与滤波网(7)、造波膜(9)组成封闭水域；所述的伺服电机(3)通过驱动杆(4)带动结构支架和造波板(6)做往返运动行成初始波；所述的造波板(6)由八个模块组成，由不同的伺服电机(3)驱动，以制造不同频率的波；所述的注水管(5)由计算机控制，沿造波板(6)注入预先计算好水量的水；所述的滤波网(7)通过导流板(8)的作用将斜向传播的波转向；所述的造波膜(9)用沿轨道(11)运动的钢骨架(10)支撑，用于合成波并消除杂波。

一种注水式多模块推板造波机，使用时，首先将计算好的波谱输入计算机，计算机通过计算将特定的电信号输入伺服电机(3)来控制驱动杆(4)的转速，从而带动结构支架和造波板(6)做往返运动，形成初始波；当造波板(6)往回运动时，造波板(6)与水的接触表面形成空腔，此时水泵(2)通过注水管(5)沿造波板(6)注水，填充空腔，减少波浪回涌；初始波通过滤波网(7)中导流板(8)的作用将斜向传播的波转向，平行向前传播；散碎的波传播到造波膜(9)时，造波膜(9)随钢骨架(10)运动，将散碎的波整合成一个全断面的波并去除杂波。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种注水式多模块推板造波机，属于海洋岩土工程实验设备技术领域，为解决造波机功率不足、造波周期长、波幅窄且易产生杂波等问题而设计。本发明由水槽、伺服电机、造波板、注水管、滤波网、造波膜组成；所述的水槽与滤波网、造波膜组成封闭水域；所述的伺服电机通过驱动杆带动结构支架和造波板做往返运动行成初始波；所述的造波板由八个模块组成，由不同的伺服电机驱动，以制造不同频率的波；所述的注水管由计算机控制，沿造波板注入预先计算好水量的水；所述的滤波网通过导流板的作用将斜向传播的波转向；所述的造波膜用沿轨道运动的钢骨架支撑，用于合成波并消除杂波。本发明提高了造波精度，工程实用性强。

技术研发人员：赵新媛;侯迪;蒋宗南;孙添娇;李亚洲
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2018.11.08
技术公布日：2019.01.01