波浪作用下海床动力响应实验设备及模拟实验方法
摘要文本
本发明提供了一种波浪作用下海床动力响应实验设备，其包括透明且封闭的筒体和伺服荷载施加系统，筒体的底部填充有模拟海床的土层，土层的顶面上填充有水层，土层和水层所对应的筒体壁上间隔设置有压力传感器；伺服荷载施加系统包括伺服电动缸，伺服电动缸内设置有活塞，活塞通过直线电机驱动作往复运动，伺服电动缸通过传压管与筒体内的水层连通；直线电机和压力传感器分别与计算机控制系统电连接。本发明还提供了一种模拟0～100m水深条件下波浪引起海床动力响应的实验方法，通过伺服荷载施加系统给实验设备中的土层施加高静水压力和波浪脉动压力。 百度搜索马 克 数 据 网
申请人信息
- 申请人:西南交通大学
- 申请人地址:610031 四川省成都市二环路北一段111号
- 发明人: 西南交通大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 波浪作用下海床动力响应实验设备及模拟实验方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201810073593.2 |
| 申请日 | 2018年1月25日 |
| 公告号 | CN108088651B |
| 公开日 | 2024年2月6日 |
| IPC主分类号 | G01M10/00 |
| 权利人 | 西南交通大学 |
| 发明人 | 杨兵; 郑东生; 杨涛; 冯君; 陶志平 |
| 地址 | 四川省成都市二环路北一段 |
专利主权项内容
1.一种波浪作用下海床动力响应实验设备的模拟方法，其特征在于，波浪作用下海床动力响应实验设备包括透明且封闭的筒体(1)和伺服荷载施加系统(2)，所述筒体(1)的底部填充有模拟海床的土层(11)，所述土层(11)的顶面上填充有水层(12)，所述水层(12)底端的筒体壁上设置有压力传感器(13)；所述伺服荷载施加系统(2)包括伺服电动缸(21)，所述伺服电动缸(21)内设置有活塞(211)，所述活塞(211)通过直线电机(22)驱动作往复运动，所述伺服电动缸(21)通过传压管(3)与所述筒体(1)内的水层连通；所述直线电机(22)和压力传感器(13)分别与计算机控制系统(23)电连接；所述计算机控制系统(23)包括工控机(231)，所述工控机(231)与所述直线电机(22)之间依次电连接有运动控制器(232)和直线电机驱动器(233)，所述活塞(211)上固定连接有光栅尺(234)，所述光栅尺(234)与直线电机驱动器(233)电连接；模拟方法包括：工控机根据输入的海床实际受力情况，采用海浪波谱公式计算出压力运动信号发送给运动控制器(232)；运动控制器(232)将所述压力运动信号转换成驱动直线电机的运动的位移量信号，并驱动直线电机运动；直线电机带动伺服电动缸(21)内的活塞(211)移动产生的压力变化通过传压管(3)传入筒体(1)内的水层(12)激发水层(12)产生静水压力和波浪脉动压力；压力传感器(13)采集水层(12)中的静水压力和波浪脉动压力，并将其反馈给运动控制器(232)；运动控制器(232)将接收的静水压力和波浪脉动压力与压力运动信号进行比较，得到两者的位置偏差信号，并将位置偏差信号转换成电流信号；运动控制器(232)根据电流信号对位移量信号进行修正，并采用修正后的位移量信号驱动直线电机(22)运动以修正模拟波浪压力与实际波浪压力之间的差距。