波浪正向入射对斜坡作用实验

波浪垂直入射对斜坡影响的实验一.测试的目的和意义波浪对斜坡的作用力是海岸工程中常见的基本问题。然而，由于其复杂的机理，经典波动理论是基于不可压缩理想流体的势流理论，反映了波动传播的性能。波浪作用在斜坡上时，不宜面对漩涡、掺气、突变、分叉等复杂现象。目前我们还不能根据现有的理论精确求解数学力学方程，对其作用机理也没有深入的了解，所以很难应用数值方法计算一般规律。因此，国内外尚无相关研究成果，在该领域基本是空白，工程实践急需理论指导，有必要对其进行全面的实验研究。通过回旋波正入射到斜坡上的实验，分析了波浪在斜坡上的受力分布和最大压差分布。理解“陡波压力”的概念，拟合经验公式。二、考试条件实验在实验室一个 30 m(长) 0.5 m(宽)1 m(高)的水槽中进行。推板式造波机用于造波。实验中使用的斜面由宽度为 50 cm、厚度为 10 mm 的塑料板制成。斜面上的传感器布置在波峰和波谷之间，安装了 8 个压力传感器。数据由计算机收集和处理。根据当天的及时校准，测量系统的最大相对误差1%。三。实验方案1.水深条件0.1 深长比 0.35其中，D 为水深，L 为波长，属于有限水深的圆；2.波浪周期T= 0.8s、1.0s、1.2s、1.4s、1.6s3.波高d = 6厘米、8 厘米、10 厘米、12 厘米、14 厘米、4.采样频率f = 400赫兹；5.入射波方向角= 906.斜坡倾角= 197.测量波浪周期、波高、水深、斜坡上的压力、斜坡上的波浪爬高等。四。实验步骤(一)实验准备阶段1、仪器检查检查实验设备，确定是否能正常工作。如计算机、AD 板、电路、信号放大器、压力传感器、电源等。连接 8 条传感器线，打开计算机数据采集系统。采集各个传感器的数据，分析数据的正确性，判断仪器是否连接以及好坏。2.仪器安装在对仪器进行检查时，发现部分原装传感器损坏，因此应更换损坏的压力传感器。拆除一些损坏的压力传感器电路，连接更换的压力传感器，并对八个压力传感器重新编号，以确保所有电路的正确连接。考虑到压力传感器的测量频率和精度，在每个传感器电路上安装一个100uF的电容，用于过滤采集数据中的噪声点 。每个压力传感器的电路连接好，并对传感器采取相应的保护措施后，应再次对每个压力传感器进行第一次仪表检查，以确保电路的准确性和每个传感器采集的数据正常。3.仪器的校准在线路连接正确和收集数据的情况下，校准每个传感器。校准方法如下:a)打开计算机中的压力传感器校准系统；b)压力传感器探头用橡胶管连接在长 U 形玻璃管的一端，另一端与大气压力连通；c)向 U 形玻璃管中加入水，保持 U 形玻璃管两端的气压为大气压，将封闭的 U 形玻璃管与压力传感器连接，加压使 U 形玻璃管两端保持一定的水位差，记录水位差，等待一段时间，观察水位是否变化，确保 U 形玻璃管的校准系统不泄漏；d)等待 U 型玻璃管两端水位持平，记录压力传感器 0 的值(本实验以大气压为零点)；e)改变压力传感器探头一端的气压，使 U 型玻璃管两端保持一定的水位差，并结合系统数据采集进行校准。加压通常是等间隔的，是由小到大，再由大到小，来回加减压力的过程。表 1 校准期间每个传感器的 K 值传感器编号1#2#3#4#5#6#7#8#k 值数K(0)K(1)K(2)K(3)K(4)K(5)K(6)K(7)k 值0.83460.86570.81390.83380.91800.84040.83690.8344(2)实验测量阶段1.实验前仪器的校准该压力传感器测量精度高，对传感器放置位置和大气压力的变化敏感。而且压力传感器在准备测量前要进行校准，因为它是套在橡胶管里的，方向向上，时间不一样。校准方法不同于之前的压力传感器校准。在标定过程中，各传感器的电压值和压力值的转换关系主要由测量数据决定，即确定相应的斜率和初始值。在这个阶段，主要是校准零点。因此，在斜坡上安装压力传感器后，通过计算机数据采集，验证各传感器采集的数据是否接近于零。如果没有，则调整相应传感器的初始值，直到每个传感器收集的数据在大气压下接近于零。2.实验测量程序实验中的仪器校准后，将斜板放入水槽中，然后将水放入水槽中进行测试。在实验过程中，通过调节水深、造波机的速度、造波机的旋转频率等来控制实验条件的波浪要素。根据实验方案，调整造波机的水深、推进速度和旋转频率，观察波浪对着斜坡滚动时的效果是否明显。如果不明显，就要调整造波机的推波速度和旋转频率；如果冲击明显，检查冲击点，即回旋波是否落到斜坡上，刚好碰到压力传感器。可以向水箱排水或加水(增加或减少水深)来调整击水点。当波浪倾斜撞击斜坡时，观察到最大压力。通过反复调整水深、造波机推进速度和造波机旋转频率，观测到25 组数据。实验数据分析（一）斜坡布置与结果图1#波浪爬高最高点静水线1#2#3#静水深4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部2#静水深图1 试验方案布置图波浪爬高最高点图3 第二组试验图静水线1#静水线1# 波浪爬高最高点3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部2#静水深3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部2#静水深图2 第一组试验图图4 第三组试验图静水线1# 波浪爬高最高点1# 波浪爬高最高点3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部2#静水深静水线2#静水深3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部图5 第四组试验图图7 第六组试验图静水线1#波浪爬高最高点2#静水深3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部静水线3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部1#波浪爬高最高点2#静水深图6 第五组试验图静水线1# 波浪爬高最高点图8 第七组试验图1#静水线波浪爬高最高点2#静水深3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部2#静水深图9 第八组试验图图11 第十组试验图静水线3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部1#波浪爬高最高点2#静水深静水线3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部1#波浪爬高最高点2#静水深图10 第九组试验图图12 第十一组试验图1#静水线2#3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部图13 第十二组试验图1#静水线2#3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部图14 第十三组试验图1#静水线2#3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部图17 第十六组试验图静水线1#2#3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部波浪爬高最高点静水深波浪爬高最高点静水深波浪爬高最高点静水深波浪爬高最高点静水深8#8#8#8#1#静水线2#3#4#5#6#7#斜坡底部水槽底部图15 第十四组试验图静水线1#2#3#4#5#6#7#斜坡底部水槽底部图16 第十五组试验图静水线1#2#3#4#5#6#7#斜坡底部水槽底部图19 第十八组试验图静水线1#2#3#4#5#6#7#斜坡底部水槽底部波浪爬高最高点静水深波浪爬高最高点静水深波浪爬高最高点静水深波浪爬高最高点静水深图18 第十七组试验图静水线1#波浪爬高最高点图20 第十九组试验图波浪爬高最高点静水线1#2#3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部静水深3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部2#静水深图21 第二十组试验图静水线1#波浪爬高最高点图23 第二十二组试验图1#波浪爬高最高点静水线2#3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部静水深3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部2#静水深图22 第二十一组试验图图24 第二十三组试验图静水线1#波浪爬高最高点2#静水深3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部图25 第二十四组试验图静水线3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部波浪爬高最高点1#2#静水深图26 第二十五组试验图（二）实验测量数据1.跑偏和上坡时传感器的测量数据2.徘徊和撞上斜坡后的静水压力A1组实验流浪打击斜坡后静水压力值765压4力值 321087654321压力传感器编号A3组实验流浪打击斜坡后静水压力值765压4力值321087654321压力传感器编号3.最大压力分布图A1组实验流浪打击斜坡最大压力值876压 5力4值321087654321压力传感器编号A2组实验流浪打击斜坡最大压力值765压4力值321087654321压力传感器编号A3组实验流浪打击斜坡最大压力值765压4力值321087654321压力传感器编号A4组实验流浪打击斜坡最大压力值765压4力值321087654321压力传感器编号A5组实验流浪打击斜坡最大压力值765压4力值321087654321压力传感器编号A6组实验流浪打击斜坡最大压力值765压4力值321087654321压力传感器编号A7组实验流浪打击斜坡最大压力值876压5力4值321087654321压力传感器编号A8组实验流浪打击斜坡最大压力值876压5力4值321087654321压力传感器编号A9组实验流浪打击斜坡最大压力值876压 5力4值321087654321压力传感器编号A10组实验流浪打击斜坡最大压力值765压4力值321087654321压力传感器编号A11组实验流浪打击斜坡最大压力值987压65力值 4321087654321压力传感器编号A12组实验流浪打击斜坡最大压力值987压65力值 4321087654321压力传感器编号A13组实验流浪打击斜坡最大压力值987压65力值4321087654321压力传感器编号A14组实验流浪打击斜坡最大压力值987压65力值4321087654321压力传感器编号A15组实验流浪打击斜坡最大压力值765压4力值321087654321压力传感器编号A16组实验流浪打击斜坡最大压力值10987压6力5值4321087654321压力传感器编号A17组实验流浪打击斜坡最大压力值765压4力值321087654321压力传感器编号A18组实验流浪打击斜坡最大压力值876压5力4值321087654321压力传感器编号A19组实验流浪打击斜坡最大压力值765压4力值321087654321压力传感器编号A20组实验流浪打击斜坡最大压力值876压 5力4值321087654321压力传感器编号A21组实验流浪打击斜坡最大压力值765压4力值321087654321压力传感器编号A22组实验流浪打击斜坡最大压力值765压4力值321087654321压力传感器编号A23组实验流浪打击斜坡最大压力值765压4力值321087654321压力传感器编号A24组实验流浪打击斜坡最大压力值765压4力值321087654321压力传感器编号A25组实验流浪打击斜坡最大压力值765压4力值321087654321压力传感器编号3.正波压力和负波压力分析图用 t = T=0.86s，H=0.421m，各传感器的正波压和负波压图。A9、A10 和A14 组实验的对比分析:t = 1.1s，h = 0.428m 时，各传感器的正波压和负波压图。A3、A5、A6、A12、A21 和 A22 组实验的对比分析:用 t = T=1.25s，H=0.431m，各传感器的正波压和负波压图。A2、A4、A7、A11、A16 和 A19 组实验的对比分析:用 t = T=0.93s，H=0.425m，各传感器的正波压和负波压图。A13、A24 和A25 组实验的对比分析:4.正负波压力陡度分析图在 t = T=0.86s，H=0.421m 的情况下，每个传感器的正波压和负波压都很陡。A9、A10 和 A14 组实验的对比分析:t = 1.1s，h = 0.428m 时，各传感器的正波压和负波压图。A3、A5、A6、A12、A21 和 A22 组实验的对比分析:在 t = T=1.25s，H=0.431m 的情况下，每个传感器的正波压和负波压都很陡。A2、A4、A7、A11、A16 和 A19 组实验的对比分析:在 t = T=0.93s，H=0.425m 的情况下，每个传感器的正波压和负波压都很陡。A13、A24 和 A25 组实验的对比分析:5.波压陡度与波陡度关系分析图论文的原始陈述我再次声明，提交的论文是我在导师指导下的研究成果。据我所知，这篇论文除了特别注明引用的地方外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果。对本论文的研究做出重要贡献的个人和集体，明确表示和表达了自己的感受。本人完全清楚，此声明的法律后果由本人承担。论文作者(我的签名):YYYY。学位论文发表授权书我和我的导师完全同意中国博士学位论文全文数据库出版规定和中国优秀硕士学位论文全文数据库出版规定(以下简称规定)，愿意将我的学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志在中国博士学位论文全文数据库和中国优秀硕士学位论文全文数据库全文发表，并以电子和网络形式发表。并同意将其编入中国知网中国知识资源总库，在中国博士、硕士学位论文评价数据库中使用并在互联网上传播，并同意根据章程享有相关权益。纸张分类:打开(从_ _ _ _ _到_ _ _ _ _ _ _ _ _ _之间)签署人:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _原创性声明我再次声明，所提交的毕业设计(论文)是我在导师指导下独立完成的研究工作成果，该成果不存在知识产权纠纷。据我所知，本设计(论文)不包含任何其他个人或团体发表或撰写的作品，文中引用的除外。对本论文研究做出重要贡献的个人和集体，在本文中均有明确标注。此声明的法律后果由本人承担。作者签名:2010 年 9 月 20 日毕业设计(论文)授权书我完全理解滨州学院关于毕业设计(论文)收集、保存和使用的规定。本人愿意按照学校的要求提交本人学位论文的印刷版和电子版，并同意学校保留本人学位论文的印刷版和电子版，或采用影印、数字化或其他复制方式保留设计(论文)；在不盈利的前提下，学校同意建立目录检索和阅览服务系统，发布设计(论文)的部分或全部内容，并允许他人依法合理使用。(文件解密后应符合本规定)作者签名:2010 年 9 月 20 日致谢时光飞逝，大学里的学习生活很快就要过去了。在这四年的学习生活中，我收获了很多，而这些成绩的取得，离不开一直关心和帮助我的人。首先，我感觉这个学科是我学校开设的，给我提供了经验，也为我以后从事计算机工作打下了基础。这个毕业设计大概持续了半年，现在终于接近尾声了。这次毕业设计是对我大学四年学习最好的考验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力，问题分析能力，合作精神，严谨的工作作风等等。这期间凝聚了很多人的心血，在此发表心声。没有他们的帮助，我无法成功完成这项设计。首先要特别感谢郭千功老师对我的悉心指导，在我论文写作和设计的过程中，他给了我很多帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，对我做过的题目提出了有效的改进方案。龚老师渊博的知识、严谨的作风和孜孜不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了很多可以让我受益终生的东西。我要再次向周伟老师表达我的心声。其次，我想感受一下大学四年期间所有老师和辅导员对我的严格要求，以及他们在学习和生活上的帮助，让我知道很多专业知识和做人的道理，在以后的生活中有继续奋斗的力量。另外，我也想感受一下大学四年与我同行的同学朋友们的关心与支持。和他们一起学习生活让我的大学生活非常充实，给我留下了许多难忘的回忆。最后，想感受一下父母的关系和理解。没有他们在我学习生涯中的无私奉献和默默支持，我不可能顺利完成今天的学业。四年的大学生活就要结束了，我们的校园生活也要结束了。我们的内心充满了无尽的悲伤和依恋。从这里开始，对于我的人生来说，将是一个把所学应用到实际工作中的新征程。回顾过去的四年，取得了一些成绩，生活中有苦有乐。我感受到老师四年来孜孜不倦的教导，以及她对我成长的关心和爱护。向朋友学习，感觉像兄妹一样。四年风风雨雨，我们一起走过，满满的爱与关怀，留给我最值得珍藏的记忆。在我十几年的求学生涯中，我离不开父母的鼓励和支持。正是他们的辛勤工作和无私奉献，为我创造了良好的学习条件。只有这样，我才能顺利完成学业，感谢他们一直以来的支持和培养。最后，我要特别感谢我的导师大瑞先生和我的研究生助教熊伟力先生。他们在我毕业的最后时刻给了我们很大的帮助和鼓励，给了我很多解决问题的思路。在此表示衷心的感谢。老师们认真负责的工作态度，严谨的学术精神，深厚的理论水平，都让我受益匪浅。无论是理论上还是实践上，他都给了我很大的帮助，让我提高了很多。这对我以后的工作和学习有很大的帮助，感受到他耐心的指导。在论文写作过程中，老师们给了我很大的帮助，帮助解决了很多困难，使论文及时完成。在此，我表达我真挚的感情。