一种模拟海洋结构-土体动力响应的试验系统及试验方法技术方案

本发明专利技术提供了一种模拟海洋结构

【技术实现步骤摘要】
一种模拟海洋结构
‑
土体动力响应的试验系统及试验方法


[0001]本专利技术涉及海洋工程试验
，特别涉及一种模拟海洋结构
‑
土体动力响应的试验系统、试验方法。

技术介绍

[0002]波浪模型试验用于研究海洋工程结构受到波浪作用下的力学响应的实验方法，可以帮助工程师评估和验证海洋结构的安全性和可靠性，并优化结构的设计。
[0003]虽然波浪模型试验在海洋工程领域中被广泛应用，但传统的试验方法存在一些不足之处。例如，传统试验通常只能测试单一结构的响应，无法考虑结构与土体的耦合效应，无法真实地模拟海洋环境中海水波浪作用的影响。
[0004]因而，现有技术还有待改进和提高。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种模拟海洋结构
‑
土体动力响应的试验系统、试验方法，旨在解决现有波浪模型试验只能测试单一结构的响应的问题，实现同时进行结构和土体的试验，并且能够在更真实的海洋环境下进行试验。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]第一方面，一种模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统，其中，所述试验系统包括：造浪装置、引流槽、试验模型箱以及主控装置；所述引流槽用于将所述造浪装置产生的波浪引流至所述试验模型箱内；所述试验模型箱内设置有结构物、用于模拟海床的土体以及传感器；所述结构物的部分埋设在所述土体内；所述传感器分别设置在所述结构物上和所述土体中的相应位置，用于获取所述波浪对所述结构物和所述土体的动力响应；所述传感器与所述主控装置通讯连接。
[0008]本专利技术所提供的试验系统，可以在模拟海水环境中模拟波浪作用，同时考察海洋结构材料和土体在海水波浪作用下的动力响应和破坏机理，为海洋工程设计、材料选型和结构优化提供科学依据。
[0009]以下作为本专利技术的优选技术方案，但不作为对本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本专利技术的目的和有益效果。
[0010]作为优选的技术方案，所述的模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统，其中，所述试验系统还包括：消波装置，所述消波装置设置在所述试验模型箱的一侧，用于对已通过所述试验模型箱的波浪进行消波。
[0011]作为优选的技术方案，所述的模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统，其中，所述试验系统还包括：止水闸门，所述止水闸门由两个对称开合的门扇组成；所述闸门可开合的设置在所述引流槽上；所述止水闸门打开时，所述门扇与所述试验模型箱的波浪入口端密封连接。
[0012]作为优选的技术方案，所述的模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统，其中，所
述消波装置包括：底座，竖直设置在所述底座上的第一消波组件，倾斜设置在所述第一消波组件上方的第二消波组件，所述第二消波组件的倾斜方向朝向波浪前进方向；第三消波组件，所述第三消波组件水平设置在所述第二消波组件的远离所述试验模型箱的一端。
[0013]作为优选的技术方案，所述的模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统，其中，所述消波装置还包括：气泡发生装置和与所述气泡发生装置连接的若干条管路，所述若干条管路设置在所述第一消波组件内；所述若干条管路上设置有若干出气口。
[0014]作为优选的技术方案，所述的模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统，其中，所述试验模型箱包括：第一试验模型箱和第二试验模型箱；所述第一试验模型箱为立方体模型箱，其底部安装有升降平台，所述土体设置在所述升降平台上；所述第二试验模型箱为圆柱形模型箱，其底部安装有旋转转台，所述土体设置在所述旋转转台上。
[0015]作为优选的技术方案，所述的模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统，其中，所述试验系统还包括：海水调配装置，所述海水调配装置包括盐类储存舱室、海水浓缩室、人工海水储存室、人工海水循环泵；所述盐类储存舱室下方设有投料口，所述投料口下方为海水浓缩室，通过管道连接所述人工海水搅拌室，所述人工海水搅拌室设有盐度传感器；所述盐度传感器与所述主控装置电连接，所述人工海水搅拌室内设有循环泵，所述人工海水搅拌室内的海水通过所述循环泵输送至所述造浪装置。
[0016]作为优选的技术方案，所述的模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统，其中，所述试验系统还包括：导轨，所述试验模型箱的底部安装有滑轮，所述滑轮可沿所述导轨的长度方向移动；所述导轨的长度方向与所述引流槽的安装方向垂直。
[0017]作为优选的技术方案，所述的模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统，其中，所述造浪装置包括：伺服电机，与所述伺服电机的输出端连接的差速器，与所述差速器连接的加载曲杆，与所述加载曲杆活动端连接的加载齿轮，与所述加载齿轮啮合的上加载齿条、下加载齿条，与所述上加载齿条固定连接的第一加载板，与所述第一加载板固定连接的若干加载杆，与所述若干加载杆固定连接的第二加载板。
[0018]第二方面，一种采用上述所述的模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统的试验方法，其中，包括：
[0019]提供人工海水，将所述人工海水输送至所述造浪装置，由所述造浪装置产生波浪；
[0020]将所述波浪经所述引流槽引流至所述试验模型箱内；利用所述传感器获取所述波浪对所述结构物和所述土体的动力响应；
[0021]利用所述主控装置对所述动力响应进行实时记录和分析，得到试验结果。
[0022]有益效果：与现有技术相比，本专利技术所提供模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统，通过在试验模型箱内设置模拟海床的土体和结构物，可以模拟实际海洋环境中土体与结构的相互影响。这有助于工程师及相关领域研究人员更好地理解土体的变形特性、土压力分布以及土与结构之间的相互作用对结构响应的影响。从而更好地评估结构物和土体的稳定性。
附图说明
[0023]图1为本专利技术一实施方式提供的模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统立体结构示意图。
[0024]图2为图1中A部放大图。
[0025]图3为本专利技术一实施方式提供的造浪装置的结构示意图。
[0026]图4为本专利技术一实施方式提供的第一试验模型箱的局部结构示意图。
[0027]图5为本专利技术一实施方式提供的第二试验模型箱的局部结构示意图。
[0028]图6为本专利技术一实施方式提供的消波装置的结构示意图。
[0029]图7为止水闸门的结构示意图。
具体实施方式
[0030]本专利技术提供一种模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统、试验方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施方式对本专利技术作进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不用于限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统，其特征在于，所述试验系统包括：造浪装置、引流槽、试验模型箱以及主控装置；所述引流槽用于将所述造浪装置产生的波浪引流至所述试验模型箱内；所述试验模型箱内设置有结构物、用于模拟海床的土体以及传感器；所述结构物的部分埋设在所述土体内；所述传感器分别设置在所述结构物上和所述土体中的相应位置，用于获取所述波浪对所述结构物和所述土体的动力响应；所述传感器与所述主控装置通讯连接。2.根据权利要求1所述的模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统，其特征在于，所述试验系统还包括：消波装置，所述消波装置设置在所述试验模型箱的一侧，用于对已通过所述试验模型箱的波浪进行消波。3.根据权利要求1所述的模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统，其特征在于，所述试验系统还包括：止水闸门，所述止水闸门由两个对称开合的门扇组成；所述止水闸门可开合的设置在所述引流槽上；所述止水闸门打开时，所述门扇与所述试验模型箱的波浪入口端密封连接。4.根据权利要求2所述的模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统，其特征在于，所述消波装置包括：底座，竖直设置在所述底座上的第一消波组件，倾斜设置在所述第一消波组件上方的第二消波组件，所述第二消波组件的倾斜方向朝向波浪前进方向；第三消波组件，所述第三消波组件水平设置在所述第二消波组件的远离所述试验模型箱的一端。5.根据权利要求4所述的模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统，其特征在于，所述消波装置还包括：气泡发生装置和与所述气泡发生装置连接的若干条管路，所述若干条管路设置在所述第一消波组件内；所述若干条管路上设置有若干出气口。6.根据权利要求1所述的模拟海洋结构
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土体动力响应的试验系统，其特征在于，所述试验模型箱包括：第一试验模型箱和第二试验模型箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：包小华，袁槐岑，陈湘生，崔宏志，沈俊，李浚弘，刘自明，姚义，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：