波浪正向入射對(duì)斜坡作用實(shí)驗(yàn)

波浪垂直入射對(duì)斜坡影響的實(shí)驗(yàn)一.測(cè)試的目的和意義波浪對(duì)斜坡的作用力是海岸工程中常見(jiàn)的基本問(wèn)題。然而，由于其復(fù)雜的機(jī)理，經(jīng)典波動(dòng)理論是基于不可壓縮理想流體的勢(shì)流理論，反映了波動(dòng)傳播的性能。波浪作用在斜坡上時(shí)，不宜面對(duì)漩渦、摻氣、突變、分叉等復(fù)雜現(xiàn)象。目前我們還不能根據(jù)現(xiàn)有的理論精確求解數(shù)學(xué)力學(xué)方程，對(duì)其作用機(jī)理也沒(méi)有深入的了解，所以很難應(yīng)用數(shù)值方法計(jì)算一般規(guī)律。因此，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)相關(guān)研究成果，在該領(lǐng)域基本是空白，工程實(shí)踐急需理論指導(dǎo)，有必要對(duì)其進(jìn)行全面的實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)回旋波正入射到斜坡上的實(shí)驗(yàn)，分析了波浪在斜坡上的受力分布和最大壓差分布。理解“陡波壓力”的概念，擬合經(jīng)驗(yàn)公式。二、考試條件實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室一個(gè)30m(長(zhǎng))×0.5m(寬)×1m(高)的水槽中進(jìn)行。推板式造波機(jī)用于造波。實(shí)驗(yàn)中使用的斜面由寬度為50cm、厚度為10mm的塑料板制成。斜面上的傳感器布置在波峰和波谷之間，安裝了8個(gè)壓力傳感器。數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)收集和處理。根據(jù)當(dāng)天的及時(shí)校準(zhǔn)，測(cè)量系統(tǒng)的最大相對(duì)誤差≤1%。三。實(shí)驗(yàn)方案1.水深條件0.1<深長(zhǎng)比<0.35其中，D為水深，L為波長(zhǎng)，屬于有限水深的圓；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.采樣頻率f=400赫茲；5.入射波方向角=906.斜坡傾角=197.測(cè)量波浪周期、波高、水深、斜坡上的壓力、斜坡上的波浪爬高等。四。實(shí)驗(yàn)步驟(一)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段1、儀器檢查檢查實(shí)驗(yàn)設(shè)備，確定是否能正常工作。如計(jì)算機(jī)、AD板、電路、信號(hào)放大器、壓力傳感器、電源等。連接8條傳感器線，打開計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。采集各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)的正確性，判斷儀器是否連接以及好壞。2.儀器安裝在對(duì)儀器進(jìn)行檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分原裝傳感器損壞，因此應(yīng)更換損壞的壓力傳感器。拆除一些損壞的壓力傳感器電路，連接更換的壓力傳感器，并對(duì)八個(gè)壓力傳感器重新編號(hào)，以確保所有電路的正確連接?？紤]到壓力傳感器的測(cè)量頻率和精度，在每個(gè)傳感器電路上安裝一個(gè)100uF的電容，用于過(guò)濾采集數(shù)據(jù)中的噪聲點(diǎn)。每個(gè)壓力傳感器的電路連接好，并對(duì)傳感器采取相應(yīng)的保護(hù)措施后，應(yīng)再次對(duì)每個(gè)壓力傳感器進(jìn)行第一次儀表檢查，以確保電路的準(zhǔn)確性和每個(gè)傳感器采集的數(shù)據(jù)正常。3.儀器的校準(zhǔn)在線路連接正確和收集數(shù)據(jù)的情況下，校準(zhǔn)每個(gè)傳感器。校準(zhǔn)方法如下:a)打開計(jì)算機(jī)中的壓力傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)；b)壓力傳感器探頭用橡膠管連接在長(zhǎng)U形玻璃管的一端，另一端與大氣壓力連通；c)向U形玻璃管中加入水，保持U形玻璃管兩端的氣壓為大氣壓，將封閉的U形玻璃管與壓力傳感器連接，加壓使U形玻璃管兩端保持一定的水位差，記錄水位差，等待一段時(shí)間，觀察水位是否變化，確保U形玻璃管的校準(zhǔn)系統(tǒng)不泄漏；d)等待U型玻璃管兩端水位持平，記錄壓力傳感器0的值(本實(shí)驗(yàn)以大氣壓為零點(diǎn))；e)改變壓力傳感器探頭一端的氣壓，使U型玻璃管兩端保持一定的水位差，并結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集進(jìn)行校準(zhǔn)。加壓通常是等間隔的，是由小到大，再由大到小，來(lái)回加減壓力的過(guò)程。表1校準(zhǔn)期間每個(gè)傳感器的K值傳感器編號(hào)1#2#3#4#5#6#7#8#k值數(shù)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)實(shí)驗(yàn)測(cè)量階段1.實(shí)驗(yàn)前儀器的校準(zhǔn)該壓力傳感器測(cè)量精度高，對(duì)傳感器放置位置和大氣壓力的變化敏感。而且壓力傳感器在準(zhǔn)備測(cè)量前要進(jìn)行校準(zhǔn)，因?yàn)樗翘自谙鹉z管里的，方向向上，時(shí)間不一樣。校準(zhǔn)方法不同于之前的壓力傳感器校準(zhǔn)。在標(biāo)定過(guò)程中，各傳感器的電壓值和壓力值的轉(zhuǎn)換關(guān)系主要由測(cè)量數(shù)據(jù)決定，即確定相應(yīng)的斜率和初始值。在這個(gè)階段，主要是校準(zhǔn)零點(diǎn)。因此，在斜坡上安裝壓力傳感器后，通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集，驗(yàn)證各傳感器采集的數(shù)據(jù)是否接近于零。如果沒(méi)有，則調(diào)整相應(yīng)傳感器的初始值，直到每個(gè)傳感器收集的數(shù)據(jù)在大氣壓下接近于零。2.實(shí)驗(yàn)測(cè)量程序?qū)嶒?yàn)中的儀器校準(zhǔn)后，將斜板放入水槽中，然后將水放入水槽中進(jìn)行測(cè)試。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)水深、造波機(jī)的速度、造波機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻率等來(lái)控制實(shí)驗(yàn)條件的波浪要素。根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，調(diào)整造波機(jī)的水深、推進(jìn)速度和旋轉(zhuǎn)頻率，觀察波浪對(duì)著斜坡滾動(dòng)時(shí)的效果是否明顯。如果不明顯，就要調(diào)整造波機(jī)的推波速度和旋轉(zhuǎn)頻率；如果沖擊明顯，檢查沖擊點(diǎn)，即回旋波是否落到斜坡上，剛好碰到壓力傳感器。可以向水箱排水或加水(增加或減少水深)來(lái)調(diào)整擊水點(diǎn)。當(dāng)波浪傾斜撞擊斜坡時(shí)，觀察到最大壓力。通過(guò)反復(fù)調(diào)整水深、造波機(jī)推進(jìn)速度和造波機(jī)旋轉(zhuǎn)頻率，觀測(cè)到25組數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析（一）斜坡布置與結(jié)果圖1#

波浪爬高最高點(diǎn)靜水線 1#2#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# 圖1試驗(yàn)方案布置圖波浪爬高最高點(diǎn)

圖3第二組試驗(yàn)圖靜水線 1#

靜水線

1#波浪爬高最高點(diǎn)3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部

2# 靜水深

3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部

2# 靜水深圖2第一組試驗(yàn)圖

圖4第三組試驗(yàn)圖靜水線

1#波浪爬高最高點(diǎn)

1#波浪爬高最高點(diǎn)3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部

2# 靜水深

靜水線2#靜水深3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部圖5第四組試驗(yàn)圖

圖7第六組試驗(yàn)圖靜水線1#波浪爬高最高點(diǎn)2#靜水深3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部

靜水線3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部

1# 波浪爬高最高點(diǎn)2# 靜水深圖6第五組試驗(yàn)圖靜水線 1#波浪爬高最高點(diǎn)

圖8第七組試驗(yàn)圖1#靜水線 波浪爬高最高點(diǎn)2#靜水深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# 圖9第八組試驗(yàn)圖

圖11第十組試驗(yàn)圖靜水線3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部

1# 波浪爬高最高點(diǎn)2# 靜水深

靜水線3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部

1# 波浪爬高最高點(diǎn)2# 靜水深圖10第九組試驗(yàn)圖

圖12第十一組試驗(yàn)圖1#靜水線2#3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部圖13第十二組試驗(yàn)圖1#靜水線2#3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部圖14第十三組試驗(yàn)圖1#靜水線2#3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部圖17第十六組試驗(yàn)圖靜水線 1#2#3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部

波浪爬高最高點(diǎn)靜水深波浪爬高最高點(diǎn)靜水深波浪爬高最高點(diǎn)靜水深波浪爬高最高點(diǎn)靜水深

8#8#8#8#

1#靜水線2#3#4#5#6#7#斜坡底部水槽底部圖15第十四組試驗(yàn)圖靜水線 1#2#3#4#5#6#7#斜坡底部水槽底部圖16第十五組試驗(yàn)圖靜水線 1#2#3#4#5#6#7#斜坡底部水槽底部圖19第十八組試驗(yàn)圖靜水線 1#2#3#4#5#6#7#斜坡底部水槽底部

波浪爬高最高點(diǎn)靜水深波浪爬高最高點(diǎn)靜水深波浪爬高最高點(diǎn)靜水深波浪爬高最高點(diǎn)靜水深圖18第十七組試驗(yàn)圖靜水線 1#

波浪爬高最高點(diǎn)

圖20第十九組試驗(yàn)圖波浪爬高最高點(diǎn)靜水線 1#2#3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部

靜水深

3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部

2# 圖21第二十組試驗(yàn)圖靜水線 1#

波浪爬高最高點(diǎn)

圖23第二十二組試驗(yàn)圖1# 波浪爬高最高點(diǎn)靜水線2#3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部

靜水深

3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部

2# 圖22第二十一組試驗(yàn)圖

圖24第二十三組試驗(yàn)圖靜水線 1#波浪爬高最高點(diǎn)2#靜水深3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部圖25第二十四組試驗(yàn)圖靜水線3#4#5#6#7#8# 斜坡底部水槽底部

波浪爬高最高點(diǎn)1#2# 靜水深圖26第二十五組試驗(yàn)圖（二）實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)1.跑偏和上坡時(shí)傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)2.徘徊和撞上斜坡后的靜水壓力A1組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡后靜水壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號(hào)A3組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡后靜水壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號(hào)3.最大壓力分布圖A1組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值876壓5力4值321087654321壓力傳感器編號(hào)A2組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號(hào)A3組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號(hào)A4組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號(hào)A5組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號(hào)A6組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號(hào)A7組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值876壓5力4值321087654321壓力傳感器編號(hào)A8組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值876壓5力4值321087654321壓力傳感器編號(hào)A9組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值876壓5力4值321087654321壓力傳感器編號(hào)A10組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號(hào)A11組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值987壓65力值4321087654321壓力傳感器編號(hào)A12組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值987壓65力值4321087654321壓力傳感器編號(hào)A13組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值987壓65力值4321087654321壓力傳感器編號(hào)A14組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值987壓65力值4321087654321壓力傳感器編號(hào)A15組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值765壓 4力值 321087654321壓力傳感器編號(hào)A16組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值10987壓6力5值4321087654321壓力傳感器編號(hào)A17組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值765壓 4力值 321087654321壓力傳感器編號(hào)A18組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值876壓 5力 4值321087654321壓力傳感器編號(hào)A19組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號(hào)A20組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值876壓5力4值321087654321壓力傳感器編號(hào)A21組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號(hào)A22組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號(hào)A23組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號(hào)A24組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號(hào)A25組實(shí)驗(yàn)流浪打擊斜坡最大壓力值765壓 4力值 321087654321壓力傳感器編號(hào)3.正波壓力和負(fù)波壓力分析圖用t=T=0.86s，H=0.421m，各傳感器的正波壓和負(fù)波壓圖。A9、A10和A14組實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析:t=1.1s，h=0.428m時(shí)，各傳感器的正波壓和負(fù)波壓圖。A3、A5、A6、A12、A21和A22組實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析:用t=T=1.25s，H=0.431m，各傳感器的正波壓和負(fù)波壓圖。A2、A4、A7、A11、A16和A19組實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析:用t=T=0.93s，H=0.425m，各傳感器的正波壓和負(fù)波壓圖。A13、A24和A25組實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析:4.正負(fù)波壓力陡度分析圖在t=T=0.86s，H=0.421m的情況下，每個(gè)傳感器的正波壓和負(fù)波壓都很陡。A9、A10和A14組實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析:t=1.1s，h=0.428m時(shí)，各傳感器的正波壓和負(fù)波壓圖。A3、A5、A6、A12、A21和A22組實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析:在t=T=1.25s，H=0.431m的情況下，每個(gè)傳感器的正波壓和負(fù)波壓都很陡。A2、A4、A7、A11、A16和A19組實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析:在t=T=0.93s，H=0.425m的情況下，每個(gè)傳感器的正波壓和負(fù)波壓都很陡。A13、A24和A25組實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析:5.波壓陡度與波陡度關(guān)系分析圖論文的原始陳述我再次聲明，提交的論文是我在導(dǎo)師指導(dǎo)下的研究成果。據(jù)我所知，這篇論文除了特別注明引用的地方外，不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果。對(duì)本論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，明確表示和表達(dá)了自己的感受。本人完全清楚，此聲明的法律后果由本人承擔(dān)。論文作者(我的簽名):YY·YY。學(xué)位論文發(fā)表授權(quán)書我和我的導(dǎo)師完全同意《中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)出版規(guī)定》和《中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)出版規(guī)定》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)定》)，愿意將我的學(xué)位論文提交中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志在中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)和中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)全文發(fā)表，并以電子和網(wǎng)絡(luò)形式發(fā)表。并同意將其編入中國(guó)知網(wǎng)中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)，在中國(guó)博士、碩士學(xué)位論文評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)中使用并在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，并同意根據(jù)章程享有相關(guān)權(quán)益。紙張分類:□打開□(從_____到__________之間)簽署人:___________________________________________________________________________原創(chuàng)性聲明我再次聲明，所提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是我在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立完成的研究工作成果，該成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛。據(jù)我所知，本設(shè)計(jì)(論文)不包含任何其他個(gè)人或團(tuán)體發(fā)表或撰寫的作品，文中引用的除外。對(duì)本論文研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，在本文中均有明確標(biāo)注。此聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名:2010年9月20日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)授權(quán)書我完全理解濱州學(xué)院關(guān)于畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)收集、保存和使用的規(guī)定。本人愿意按照學(xué)校的要求提交本人學(xué)位論文的印刷版和電子版，并同意學(xué)校保留本人學(xué)位論文的印刷版和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其他復(fù)制方式保留設(shè)計(jì)(論文)；在不盈利的前提下，學(xué)校同意建立目錄檢索和閱覽服務(wù)系統(tǒng)，發(fā)布設(shè)計(jì)(論文)的部分或全部?jī)?nèi)容，并允許他人依法合理使用。(文件解密后應(yīng)符合本規(guī)定)作者簽名:2010年9月20日致謝時(shí)光飛逝，大學(xué)里的學(xué)習(xí)生活很快就要過(guò)去了。在這四年的學(xué)習(xí)生活中，我收獲了很多，而這些成績(jī)的取得，離不開一直關(guān)心和幫助我的人。首先，我感覺(jué)這個(gè)學(xué)科是我學(xué)校開設(shè)的，給我提供了經(jīng)驗(yàn)，也為我以后從事計(jì)算機(jī)工作打下了基礎(chǔ)。這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于接近尾聲了。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)最好的考驗(yàn)。經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我的能力有了很大的提高，比如操作能力，問(wèn)題分析能力，合作精神，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等等。這期間凝聚了很多人的心血，在此發(fā)表心聲。沒(méi)有他們的幫助，我無(wú)法成功完成這項(xiàng)設(shè)計(jì)。首先要特別感謝郭千功老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，在我論文寫作和設(shè)計(jì)的過(guò)程中，他給了我很多幫助和指導(dǎo)，為我理清了設(shè)計(jì)思路和操作方法，對(duì)我做過(guò)的題目提出了有效的改進(jìn)方案。龔老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和孜孜不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。從他身上，我學(xué)到了很多可以讓我