一种浮箱-锚链式浮防波堤的试验模型制造技术

本实用新型专利技术涉及实验室模拟海上消浪设备领域的一种浮箱‑锚链式浮防波堤，由波浪水槽，透明浮箱，锚泊装置三部分组成。采用有机玻璃箱模拟近海工程中的箱式浮防波堤，浮箱底部镶有吊环螺栓及螺母作为浮箱与锚泊装置的连接构件；分别以多种弹性系数的弹簧与链环底部相连来模拟实际工程中不同刚度的锚链效果；锚泊装置采用两组钢槽平行焊接于水槽底部作为导轨装置与浮箱相连，钢槽上不同位置处镶有U型吊钩作为导轨与浮箱的连接构件。本实用新型专利技术易于操作，方便安装与拆卸，成本低且实验周期短，能够很好的模拟近海工程中浮式防波堤的消浪特性，具有较强的实用性与技术优势。

【技术实现步骤摘要】
一种浮箱-锚链式浮防波堤的试验模型
本技术涉及海上消浪设备
，具体为一种浮箱-锚链式浮防波堤的试验模型。
技术介绍
实际工程中的防波堤结构通常较大，且海域的自然状况变化多样，因此以实物进行研究较为困难。而物理模型实验成本较低，波浪要素等变量可控，故在实验室中对浮箱-锚链式防波堤展开物理模型试验研究其水动力特性和消浪性能更为科学与可行。在物理模型试验中，通常根据实际情况按照一定的比例进行缩小，根据相似原理制造结构形式相同、连接方式相似的物理模型，并采用多因素控制变量的方法分别研究各因素对模型的影响。但目前大部分试验模型结构形式复杂、结构间连接方式繁琐，安装及拆卸困难，不便于研究人员的实验操作。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供了一种浮箱-锚链式浮防波堤的试验模型，模拟近海工程水动力特性实验室中浮式防波堤的消浪性能，解决浮防波堤试验模型结构形式复杂、安装及拆卸困难、不易操作的问题。本技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：一种浮箱-锚链式浮防波堤的试验模型，其特征在于，包括波浪水槽，透明浮箱，锚泊装置；透明浮箱顶部、迎浪面及底部开孔，嵌入压力传感器，压力传感器信号传输线从浮箱顶部靠近背浪面处引出；透明浮箱底部四角处分别布置吊环螺栓与锚泊装置连接；锚泊装置包括锚链、U型吊钩和锚固底座，锚链两端具有带锁弹扣；锚链一端通过拉力传感器与浮箱底部的一角连接，另一端通过弹簧与U型吊钩连接；锚固底座包括四个C字型钢槽组成的导轨，钢槽倒置于波浪水槽底部，钢槽顶部根据锚链不同的锚固位置进行打孔，U型吊钩位于钢槽顶部外侧面并固定于打孔位置处；锚固底座与波浪水箱焊接连接。透明浮箱采用有机玻璃制成。透明浮箱内部均匀布置一定数量的铅条，铅条采用对称布置控制重心位置及转动惯性轴，使浮箱在静水中保持平衡状态。吊环螺栓由浮箱底部自外向内穿过圆孔镶嵌在浮箱下表面，通过浮箱内部的螺母固定螺栓。吊环螺栓的吊环部分位于浮箱底部外表面，分别与锚泊装置的锚链相连接。吊环螺栓和配套螺母均为不锈钢结构件，且吊环部分表面光滑，螺栓部分采用全牙螺栓。钢槽倒置于波浪水槽底部并与静水中的锚链在同一铅垂方向上，其中两组钢槽位于迎浪面锚链正下方，另两组钢槽位于背浪面锚链下方。U型吊钩通过不锈钢螺丝固定在钢槽顶部，不锈钢螺丝自上而下依次穿过吊钩底座四个角的圆孔和钢槽顶部相同尺寸相同位置的圆孔，配套的不锈钢螺母在钢槽顶部内侧将螺丝固定。透明浮箱和波浪水槽参照波浪水槽模型与原型间比例关系制成。锚链由依次相连的多组不锈钢链环组成。以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：1、浮体部分通过给浮箱增加铅条的方式增加配重，铅条采用对称布置的方法控制重心位置及转动惯性轴,铅条的重量稳定可控，能够更加方便的调节浮箱的质量从而调节吃水深度。2、浮箱底部使用的不锈钢吊环螺栓及螺母能在潮湿的环境中起到防腐蚀、防生锈作用；吊环表面采用抛光处理，光滑无毛刺，不影响浮箱和锚泊装置之间的拉力传感器在波浪作用下运动时的受力变化。3、压力传感器信号传输线从浮箱顶部靠近背浪面处引出，避免试验过程中压力传感器的数据被模拟波浪干扰而产生错误数据。4、钢槽顶部安装有多个锚固点，能够根据不同试验要求中锚链的长度调节锚固点的位置，与直接在水槽底部焊接锚固点相比节省成本，简化试验准备过程的操作，很大程度上减小了对波浪水槽的损害；锚固点采用钢槽与U型吊钩相连的方式，通过螺丝与螺母固定，使锚固点牢固且易于装卸。附图说明构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1为本技术一个实施例提供的结构示意图。(a张紧式浮防波堤，b悬链式浮防波堤)图2为本技术一个实施例提供的浮体部分及压力传感器布置图。图3为图2中一个实施例提供的浮体中A部分的放大结构示意图。图4为本技术一个实施例提供的锚泊系统及结构间连接方式示意图。图5为本技术一个实施例提供的锚固系统结构示意图。图中：1-浮体，11-有机玻璃箱，12-配重，13-吊环螺栓组，131-吊环，132-螺栓，133-螺母，2-锚链，21-链环，22-带锁弹扣，23-弹簧，3-锚点，31-钢槽导轨，32-U型吊钩。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本技术一个实施例提供的结构示意图，其中，图1(a)张紧式浮防波堤，是在浮箱产生的浮力远远大于锚链重力时，锚链被张紧的状态；图1(b)悬链式浮防波堤，通过在浮箱内部添加铅条调整配重，进而降低浮箱的吃水深度，使锚链处于非张紧状态；两种状态下的结构完全相同。一种浮箱-锚链式浮防波堤的试验模型，其特征在于，包括波浪水槽，透明浮箱，锚泊装置；透明浮箱顶部、迎浪面及底部开孔，嵌入压力传感器，压力传感器信号传输线从浮箱顶部靠近背浪面处引出；透明浮箱底部四角处分别布置吊环螺栓与锚泊装置连接；锚泊装置包括锚链、U型吊钩和锚固底座，锚链两端具有带锁弹扣；锚链一端通过拉力传感器与浮箱底部的一角连接，另一端通过弹簧与U型吊钩连接；锚固底座包括四个C字型钢槽组成的导轨，钢槽倒置于波浪水槽底部，钢槽顶部根据锚链不同的锚固位置进行打孔，U型吊钩位于钢槽顶部外侧面并固定于打孔位置处；锚固底座与波浪水箱焊接连接。如图1-5所示，浮体1，锚链2和锚点3；浮体1位于最上方，锚点3位于水槽底部，锚链2将浮体与锚点连接。浮体1包括有机玻璃箱11，配重12和吊环螺栓组13；配重12固定在密封的有机玻璃箱内部底面；有机玻璃箱顶部、迎浪面及底部装有压力传感器；吊环螺栓13由吊环131，螺栓132和螺母133组成，吊环131和螺栓132为固定的一个整体；吊环螺栓13的螺栓132部分由有机玻璃箱11的底面自下而上穿入其内部，螺母133在有机玻璃箱11内部将螺栓132固定。锚链2包括多组连接在一起的链环21，带锁弹扣22和用于模拟锚链刚度的弹簧23；锚链2最顶端连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浮箱-锚链式浮防波堤的试验模型，其特征在于：包括波浪水槽，透明浮箱，锚泊装置；/n透明浮箱顶部、迎浪面及底部开孔，嵌入压力传感器，压力传感器信号传输线从浮箱顶部靠近背浪面处引出；透明浮箱底部四角处分别布置吊环螺栓与锚泊装置连接；/n锚泊装置包括锚链、U型吊钩和锚固底座，锚链两端具有带锁弹扣；锚链一端通过拉力传感器与浮箱底部的一角连接，另一端通过弹簧与U型吊钩连接；锚固底座包括四个C字型钢槽组成的导轨，钢槽倒置于波浪水槽底部，钢槽顶部根据锚链不同的锚固位置进行打孔，U型吊钩位于钢槽顶部外侧面并固定于打孔位置处；锚固底座与波浪水箱焊接连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种浮箱-锚链式浮防波堤的试验模型，其特征在于：包括波浪水槽，透明浮箱，锚泊装置；
透明浮箱顶部、迎浪面及底部开孔，嵌入压力传感器，压力传感器信号传输线从浮箱顶部靠近背浪面处引出；透明浮箱底部四角处分别布置吊环螺栓与锚泊装置连接；
锚泊装置包括锚链、U型吊钩和锚固底座，锚链两端具有带锁弹扣；锚链一端通过拉力传感器与浮箱底部的一角连接，另一端通过弹簧与U型吊钩连接；锚固底座包括四个C字型钢槽组成的导轨，钢槽倒置于波浪水槽底部，钢槽顶部根据锚链不同的锚固位置进行打孔，U型吊钩位于钢槽顶部外侧面并固定于打孔位置处；锚固底座与波浪水箱焊接连接。


2.如权利要求1所述的一种浮箱-锚链式浮防波堤的试验模型，其特征在于：所述透明浮箱采用有机玻璃制成。


3.如权利要求1所述的一种浮箱-锚链式浮防波堤的试验模型，其特征在于：所述透明浮箱内部均匀布置一定数量的铅条，铅条采用对称布置控制重心位置及转动惯性轴，使浮箱在静水中保持平衡状态。


4.如权利要求1所述的一种浮箱-锚链式浮防波堤的试验模型，其特征在于：所述吊环螺栓由浮箱底部自外向内穿过圆孔镶嵌在浮箱下表面，通过浮箱内部的螺母固定螺栓。

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【专利技术属性】
技术研发人员：纪巧玲，王钰，刘庆凯，孙科举，徐成浩，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东;37