本发明涉及水动力学试验研究领域，尤其涉及一种基于波浪水质点运动的柔性大波高造波装置。
背景技术：
1、造波机作为实验室的重要装置，在船舶、港口、海岸工程和海洋工程等领域具有关键作用。造波机主要用于在试验水池中生成不同波长和波高的波浪，以模拟实际波浪对船舶或建筑的影响，从而为相关设计提供依据。造波机的主要任务是生成符合要求的波浪。这些要求包括规则波和不规则波、二维波和三维波，以及具有特殊要求的波浪。规则波要求波高、周期的精度和稳定性，而不规则波要求有义波高、谱峰周期、能量和重复性等。造波机通过模拟这些波浪，为研究波浪对船舶和建筑的影响提供实验数据。
2、传统造波机采用横向挤压水，该造波机采用竖直方向推动，让水质点上下运动，形成波浪。随着近年来对液体表面波的传播现象和调控机制研究的深入，在实验研究中使用传统实验水槽和传统造波机已无法满足实验需求，尤其是对于长周期波浪的模拟，现有的推板式造波装置(例如：申请公布号为cn115898967a，名称为造波机的发明专利；授权公告号为cn106092502b，名称为一种组合推板式浪流水槽造波机的发明专利)已达不到预想的效果。
3、因此，亟需一种可以同时实现柔性造波和长周期波浪模拟功能的造波装置来解决上述问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提出了一种基于波浪水质点运动的柔性大波高造波装置，旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种基于波浪水质点运动的柔性大波高造波装置，包括水槽，所述水槽内靠近一端设有造波组件，所述水槽内远离所述造波组件的一端设有消波装置，所述水槽底面靠近所述造波组件和所述消波装置的位置分别形成循环水流入口和循环水流出口，所述循环水流入口与所述循环水流出口之间通过循环水道相连；所述造波组件包括造波机支架和多个沿所述水槽长度方向排列的造波单元，所述造波机支架固接在所述水槽两侧，所述造波单元可拆卸连接在所述造波机支架内并伸入至所述水槽底部，所述造波单元包括平行于所述水槽底面的推波板和驱动所述推波板上下往复运动的驱动机构。
3、上述结构旨在提供一种具有多个造波单元的造波装置，采用模块化的造波设计，多个造波单元上下往复运动，可同时实现柔性造波和大波高波浪模拟的目的。
4、优选地，所述造波组件中，多个所述推波板沿所述造波单元排列方向依次紧邻排列。多个推波板紧邻依次排列，并且通过非同步的线性运行，能够模拟出规则波和不规则波，以及具有特殊要求的波浪，对于模拟实际波浪对船舶或建筑的影响提供了试验依据。
5、优选地，各所述造波单元上均连接有控制模块，所述控制模块内包括位置传感器和控制器，所述位置传感器与所述控制器信号连接，所述控制器与所述驱动机构信号连接。
6、优选地，所述控制模块内还包括压力传感器，所述压力传感器用于采集所述推波板所受压力并信号传送给所述控制器，所述控制器根据压力的变化来调节所述驱动机构的输出功率。
7、优选地，多个所述推波板的运行轨迹呈正弦曲线分布，共同形成沿所述造波单元的排列方向运动的正弦波。
8、优选地，所述驱动机构与所述推波板之间还连接有变频减速机，所述变频减速机通过控制所述推波板的推出速度，实现造波频率的调节。
9、优选地，所述消波装置为设置在所述水槽远离所述造波组件一端的多个不同坡度的斜坡。
10、优选地，所述水槽的至少一个长边侧面上开有多个水槽观察窗，所述水槽观察窗安装有透明材质的窗板。
11、优选地，所述循环水道上连接有循环灌流泵。
12、本发明公开了以下技术效果：根据波浪水质点运动机理，设计一种新型竖向运动的造波结构，采用模块化造波单元，可达到柔性造波的目的，对于不同周期、不同波高的波浪，尤其是大波高波浪的模拟，可以明显改善造波效果。
1.一种基于波浪水质点运动的柔性大波高造波装置，其特征在于，包括水槽，所述水槽内靠近一端设有造波组件(3)，所述水槽内远离所述造波组件(3)的一端设有消波装置(7)，所述水槽底面靠近所述造波组件(3)和所述消波装置(7)的位置分别形成循环水流入口(4)和循环水流出口(5)，所述循环水流入口(4)与所述循环水流出口(5)之间通过循环水道(6)相连；所述造波组件(3)包括造波机支架(301)和多个沿所述水槽长度方向排列的造波单元，所述造波机支架(301)固接在所述水槽两侧，所述造波单元可拆卸连接在所述造波机支架(301)内并伸入至所述水槽底部，所述造波单元包括平行于所述水槽底面的推波板(304)和驱动所述推波板(304)上下往复运动的驱动机构(302)。
2.根据权利要求1所述的基于波浪水质点运动的柔性大波高造波装置，其特征在于，所述造波组件(3)中，多个所述推波板(304)沿所述造波单元排列方向依次紧邻排列。
3.根据权利要求2所述的基于波浪水质点运动的柔性大波高造波装置，其特征在于，各所述造波单元上均连接有控制模块(303)，所述控制模块(303)内包括位置传感器和控制器，所述位置传感器与所述控制器信号连接，所述控制器与所述驱动机构(302)信号连接。
4.根据权利要求3所述的基于波浪水质点运动的柔性大波高造波装置，其特征在于，所述控制模块(303)内还包括压力传感器，所述压力传感器用于采集所述推波板(304)所受压力并信号传送给所述控制器，所述控制器根据压力的变化来调节所述驱动机构(302)的输出功率。
5.根据权利要求4所述的基于波浪水质点运动的柔性大波高造波装置，其特征在于，多个所述推波板(304)的运行轨迹呈正弦曲线分布，共同形成沿所述造波单元的排列方向运动的正弦波。
6.根据权利要求3所述的基于波浪水质点运动的柔性大波高造波装置，其特征在于，所述驱动机构(302)与所述推波板(304)之间还连接有变频减速机，所述变频减速机通过控制所述推波板(304)的推出速度，实现造波频率的调节。
7.根据权利要求1所述的基于波浪水质点运动的柔性大波高造波装置，其特征在于，所述消波装置(7)为设置在所述水槽远离所述造波组件(3)一端的多个不同坡度的斜坡。
8.根据权利要求1所述的基于波浪水质点运动的柔性大波高造波装置，其特征在于，所述水槽的至少一个长边侧面上开有多个水槽观察窗(2)，所述水槽观察窗(2)安装有透明材质的窗板。
9.根据权利要求1所述的基于波浪水质点运动的柔性大波高造波装置，其特征在于，所述循环水道(6)上连接有循环灌流泵(8)。