《波浪正向入射對斜坡作用實驗》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《波浪正向入射對斜坡作用實驗（29頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 波浪垂直入射對斜坡影響的實驗 一.測試的目的和意義 波浪對斜坡的作用力是海岸工程中常見的基本問題。然而，由于其復雜的機理，經(jīng)典波動理論是基于不可壓縮理想流體的勢流理論，反映了波動傳播的性能。波浪作用在斜坡上時，不宜面對漩渦、摻氣、突變、分叉等復雜現(xiàn)象。 目前我們還不能根據(jù)現(xiàn)有的理論精確求解數(shù)學力學方程，對其作用機理也沒有深入的了解，所以很難應用數(shù)值方法計算一般規(guī)律。因此，國內(nèi)外尚無相關(guān)研究成果，在該領(lǐng)域基本是空白，工程實踐急需理論指導，有必要對其進行全面的實驗研究。 通過回旋波正入射到斜坡上的實驗，分析了波浪在斜坡上的受力

2、分布和最大壓差分布。理解“陡波壓力”的概念，擬合經(jīng)驗公式。 二、考試條件 實驗在實驗室一個 30 m(長)× 0.5 m(寬)×1 m(高)的水槽中進行。推板式造波機用于造波。實驗中使用的斜面由寬度為 50 cm、厚度為 10 mm 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 個壓力傳感器。數(shù)據(jù)由計算機收集和處理。根據(jù)當天的及時校準，測量系統(tǒng)的最大相對誤差≤1%。 三。實驗方案 1.水深條件 0.1 <深長比< 0.35 其中，D 為水深，L 為波長，屬于有限水深的圓； 2.波浪周期 T= 0.8s、1.0s、1

3、.2s、1.4s、1.6s 3.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 = 90 6.斜坡傾角 = 19 7.測量波浪周期、波高、水深、斜坡上的壓力、斜坡上的波浪爬高等。 四。實驗步驟 (一)實驗準備階段 1、儀器檢查 檢查實驗設備，確定是否能正常工作。如計算機、AD 板、電路、信號放大器、壓力傳感器、電源等。 連接 8 條傳感器線，打開計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。采集各個傳感器的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)的

4、正確性，判斷儀器是否連接以及好壞。 2.儀器安裝 在對儀器進行檢查時，發(fā)現(xiàn)部分原裝傳感器損壞，因此應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，并對八個壓力傳感器重新編號，以確保所有電路的正確連接。 考慮到壓力傳感器的測量頻率和精度，在每個傳感器電路上安裝一個100uF的電容，用于過濾采集數(shù)據(jù)中的噪聲點 。 每個壓力傳感器的電路連接好，并對傳感器采取相應的保護措施后，應再次對每個壓力傳感器進行第一次儀表檢查，以確保電路的準確性和每個傳感器采集的數(shù)據(jù)正常。 3.儀器的校準 在線路連接正確和收集數(shù)據(jù)的情況下，

5、校準每個傳感器。校準方法如下: a)打開計算機中的壓力傳感器校準系統(tǒng)； b)壓力傳感器探頭用橡膠管連接在長 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，等待一段時間，觀察水位是否變化，確保 U 形玻璃管的校準系統(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(本實驗以大氣壓為零點)； 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

6、位差，并結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集進行校準。加壓通常是等間隔的，是由小到大，再由大到小，來回加減壓力的過程。 表 1 校準期間每個傳感器的 K 值 傳感器編號 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 0.8346 0.8657 0.8139 0.8338 0.9180 0.8404 0.8369 0.8344 (2)實驗測量階段 1.實驗前儀器的校準 該壓力傳感器測量精度高，對傳感器

7、放置位置和大氣壓力的變化敏感。而且壓力傳感器在準備測量前要進行校準，因為它是套在橡膠管里的，方向向上，時間不一樣。 校準方法不同于之前的壓力傳感器校準。在標定過程中，各傳感器的電壓值和壓力值的轉(zhuǎn)換關(guān)系主要由測量數(shù)據(jù)決定，即確定相應的斜率和初始值。在這個階段，主要是校準零點。因此，在斜坡上安裝壓力傳感器后，通過計算機數(shù)據(jù)采集，驗證各傳感器采集的數(shù)據(jù)是否接近于零。如果沒有，則調(diào)整相應傳感器的初始值，直到每個傳感器收集的數(shù)據(jù)在大氣壓下接近于零。 2.實驗測量程序 實驗中的儀器校準后，將斜板放入水槽中，然后將水放入水槽中進行測試。 在實驗過程中，通過調(diào)節(jié)水深、造

8、波機的速度、造波機的旋轉(zhuǎn)頻率等來控制實驗條件的波浪要素。 根據(jù)實驗方案，調(diào)整造波機的水深、推進速度和旋轉(zhuǎn)頻率，觀察波浪對著斜坡滾動時的效果是否明顯。如果不明顯，就要調(diào)整造波機的推波速度和旋轉(zhuǎn)頻率；如果沖擊明顯，檢查沖擊點，即回旋波是否落到斜坡上，剛好碰到壓力傳感器?？梢韵蛩渑潘蚣铀?增加或減少水深)來調(diào)整擊水點。當波浪傾斜撞擊斜坡時，觀察到最大壓力。 通過反復調(diào)整水深、造波機推進速度和造波機旋轉(zhuǎn)頻率，觀測到25 組數(shù)據(jù)。 實驗數(shù)據(jù)分析 （一）斜坡布置與結(jié)果圖 1# 

9、 波浪爬高最高點 靜水線 1# 2# 3# 靜水深 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# 靜水深 圖1 試驗方案布置圖 波浪爬高最高點  圖3 第二組試驗圖 靜水線 1#  靜水線  1# 波浪爬高最高點 3# 4# 5# 6# 7# 8# 斜坡底部 水槽底部 2# 靜水深  3# 4# 5# 6#

10、 7# 8# 斜坡底部 水槽底部 2# 靜水深 圖2 第一組試驗圖  圖4 第三組試驗圖 靜水線  1# 波浪爬高最高點  1# 波浪爬高最高點 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 第四組試驗圖  圖7

11、第六組試驗圖 靜水線 1# 波浪爬高最高點 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 2# 靜水深 圖6 第五組試驗圖 靜水線 1# 波浪爬高最高點  圖8 第七組試驗圖 1# 靜水線 波浪爬高最高點

12、 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# 靜水深 圖9 第八組試驗圖  圖11 第十組試驗圖 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 2# 靜水深  靜水線 3# 4# 5# 6# 7# 8# 斜坡底部 水

13、槽底部  1# 波浪爬高最高點 2# 靜水深 圖10 第九組試驗圖  圖12 第十一組試驗圖 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 第十三組試驗圖 1# 靜水線 2# 3# 4# 5

14、# 6# 7# 8# 斜坡底部 水槽底部 圖17 第十六組試驗圖 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 靜水深 波浪爬高最高點 靜水深 波浪爬高最高點 靜水深 波浪爬高最高點 靜水深 

15、 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 第十五組試驗圖

16、 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 靜水深 波浪爬高最高點 靜水深 波浪爬高最高點 靜水深 波浪

17、爬高最高點 靜水深 圖18 第十七組試驗圖 靜水線 1#  波浪爬高最高點  圖20 第十九組試驗圖 波浪爬高最高點 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# 靜水深 圖21 第二十組試驗圖

18、 靜水線 1#  波浪爬高最高點  圖23 第二十二組試驗圖 1# 波浪爬高最高點 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# 靜水深 圖22 第二十一組試驗圖  圖24 第二十三組試驗圖 靜水線 1#波浪爬高最高點 2# 靜水深 3# 4# 5# 6#

19、 7# 8# 斜坡底部 水槽底部 圖25 第二十四組試驗圖 靜水線 3# 4# 5# 6# 7# 8# 斜坡底部 水槽底部  波浪爬高最高點 1# 2# 靜水深 圖26 第二十五組試驗圖 （二）實驗測量數(shù)據(jù) 1.跑偏和上坡時傳感器的測量數(shù)據(jù)

20、 2.徘徊和撞上斜坡后的靜水壓力 A1組實驗流浪打擊斜坡后靜水壓力值 7 6 5 壓 4 力 值 3 2

21、 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A3組實驗流浪打擊斜坡后靜水壓力值 7 6 5 壓 4 力 值 3 2

22、 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 3.最大壓力分布圖 A1組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 8 7 6 壓 5 力 4 值 3

23、 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A2組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 7 6 5 壓 4 力 值 3 2

24、 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A3組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 7 6 5 壓 4 力 值 3 2 1

25、 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A4組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 7 6 5 壓 4 力 值 3 2 1

26、 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A5組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 7 6 5 壓 4 力 值 3 2 1

27、 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A6組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 7 6 5 壓 4 力 值 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2

28、 1 壓力傳感器編號 A7組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 8 7 6 壓 5 力 4 值 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3

29、 2 1 壓力傳感器編號 A8組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 8 7 6 壓 5 力 4 值 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1

30、 壓力傳感器編號 A9組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 8 7 6 壓 5 力 4 值 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號

31、 A10組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 7 6 5 壓 4 力 值 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A11組實驗流浪

32、打擊斜坡最大壓力值 9 8 7 壓 6 5 力 值 4 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A12組實驗流浪

33、打擊斜坡最大壓力值 9 8 7 壓 6 5 力 值 4 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號

34、 A13組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 9 8 7 壓 6 5 力 值 4 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號

35、 A14組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 9 8 7 壓 6 5 力 值 4 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓

36、力傳感器編號 A15組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 7 6 5 壓 4 力 值 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A16組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 10 9 8 7 壓 6

37、 力 5 值 4 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A17組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 7 6 5 壓 4 力 值 3 2 1 0

38、 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A18組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 8 7 6 壓 5 力 4 值 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A19組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 7 6 5 壓

39、 4 力 值 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A20組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 8 7 6 壓 5

40、 力 4 值 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A21組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 7 6 5 壓 4 力

41、 值 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A22組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 7 6 5 壓 4 力

42、 值 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A23組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 7 6 5 壓 4 力

43、 值 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A24組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 7 6 5 壓 4 力 值 3

44、 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 A25組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值 7 6 5 壓 4 力 值 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 壓力傳感器編號 3.正波壓力和負波壓力分析圖

45、 用 t = T=0.86s，H=0.421m，各傳感器的正波壓和負波壓圖。A9、A10 和 A14 組實驗的對比分析: t = 1.1s，h = 0.428m 時，各傳感器的正波壓和負波壓圖。A3、A5、A6、 A12、A21 和 A22 組實驗的對比分析:

46、 用 t = T=1.25s，H=0.431m，各傳感器的正波壓和負波壓圖。A2、A4、A7、A11、A16 和 A19 組實驗的對比分析: 用 t = T=0.93s，H=0.425m，各傳感器的正波壓和負波壓圖。A13、A24 和 A25 組實驗的對比分析:

47、 4.正負波壓力陡度分析圖 在 t = T=0.86s，H=0.421m 的情況下，每個傳感器的正波壓和負波壓都很陡。A9、A10 和 A14 組實驗的對比分析: t = 1.1s，h = 0.428m 時，各傳感器的正波壓和負波壓圖。A3、A5、A6、 A12、A21 和 A22 組實驗的對比分析:

48、 在 t = T=1.25s，H=0.431m 的情況下，每個傳感器的正波壓和負波壓都很陡。A2、A4、A7、A11、A16 和 A19 組實驗的對比分析: 在 t = T=0.93s，H=0.425m 的情況下，每個傳感器的正波壓和負波壓都很 陡。A13、A24 和 A25 組實驗的對比分析:

49、 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師指導下的研究成果。據(jù)我所知，這篇論文除了特別注明引用的地方外，不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)

50、表或撰寫的研究成果。對本論文的研究做出重要貢獻的個人和集體，明確表示和表達了自己的感受。本人完全清楚，此聲明的法律后果由本人承擔。 論文作者(我的簽名):YY·YY。 學位論文發(fā)表授權(quán)書 我和我的導師完全同意《中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫出版規(guī)定》和《中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫出版規(guī)定》(以下簡稱《規(guī)定》)，愿意將我的學位論文提交中國學術(shù)期刊(光盤版)電子雜志在中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫和中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫全文發(fā)表，并以電子和網(wǎng)絡形式發(fā)表。并同意將 其編入中國知網(wǎng)中國知識資源總庫，在中

51、國博士、碩士學位論文評價數(shù)據(jù)庫中使用并在互聯(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)設計(論文

52、)是我在導師指導下獨立完成的研究工作成果，該成果不存在知識產(chǎn)權(quán)糾紛。據(jù)我所知，本設計(論文)不包含任何其他個人或團體發(fā)表或撰寫的作品，文中引用的除外。對本論文研究做出重要貢獻的個人和集體，在本文中均有明確標注。 此聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名: 2010 年 9 月 20 日 畢業(yè)設計(論文)授權(quán)書 我完全理解濱州學院關(guān)于畢業(yè)設計(論文)收集、保存和使用的規(guī)定。 本人愿意按照學校的要求提交本人學位論文的印刷版和電子版，并同意學校保留本人學位論文的印刷版和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其他復制方式保留設計(論文)；在不盈利的前

53、提下，學校同意建立目錄檢索和閱覽服務系統(tǒng)，發(fā)布設計(論文)的部分或全部內(nèi)容，并允許他人依法合理使用。 (文件解密后應符合本規(guī)定) 作者簽名: 2010 年 9 月 20 日 致謝 時光飛逝，大學里的學習生活很快就要過去了。在這四年的學習生活中，我收獲了很多，而這些成績的取得，離不開一直關(guān)心和幫助我的人。 首先，我感覺這個學科是我學校開設的，給我提供了經(jīng)驗，也為我以后從事計算機工作打下了基礎(chǔ)。這個畢業(yè)設計大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于接近尾聲了。這次畢業(yè)設計是對我大學四年學習最好的考驗。經(jīng)過這次畢業(yè)設計，我的能力有

54、了很大的提高，比如操作能力，問題分析能力，合作精神，嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L等等。這期間凝聚了很多人的心血，在此發(fā)表心聲。沒有他們的幫助，我無法成功完成這項設計。 首先要特別感謝郭千功老師對我的悉心指導，在我論文寫作和設計的過程中，他給了我很多幫助和指導，為我理清了設計思路和操作方法，對我做過的題目提出了有效的改進方案。龔老師淵博的知識、嚴謹?shù)淖黠L和孜孜不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。從他身上，我學到了很多可以讓我受益終生的東西。我要再次向周偉老師表達我的心聲。 其次，我想感受一下大學四年期間所有老師和輔導員對我的嚴格要求，以及他們在學習和生活上的幫助，讓我知道很多專業(yè)知識和做人的道理，在以

55、后的生活中有繼續(xù)奮斗的力量。 另外，我也想感受一下大學四年與我同行的同學朋友們的關(guān)心與支持。和他們一起學習生活讓我的大學生活非常充實，給我留下了許多難忘的回憶。 最后，想感受一下父母的關(guān)系和理解。沒有他們在我學習生涯中的無私奉獻和默默支持，我不可能順利完成今天的學業(yè)。 四年的大學生活就要結(jié)束了，我們的校園生活也要結(jié)束了。我們的內(nèi)心充滿了無盡的悲傷和依戀。從這里開始，對于我的人生來說，將是一個把所學應用到實際工作中的新征程。 回顧過去的四年，取得了一些成績，生活中有苦有樂。我感受到老師四年來孜孜不倦的教導，以及她對我成長的關(guān)心和愛護。 向朋友學習，感覺像兄妹一樣。四

56、年風風雨雨，我們一起走過，滿滿的愛與關(guān)懷，留給我最值得珍藏的記憶。 在我十幾年的求學生涯中，我離不開父母的鼓勵和支持。正是他們的辛勤工作和無私奉獻，為我創(chuàng)造了良好的學習條件。只有這樣，我才能順利完成學業(yè)，感謝他們一直以來的支持和培養(yǎng)。 最后，我要特別感謝我的導師大瑞先生和我的研究生助教熊偉力先生。他們在我畢業(yè)的最后時刻給了我們很大的幫助和鼓勵，給了我很多解決問題的思路。在此表示衷心的感謝。老師們認真負責的工作態(tài)度，嚴謹?shù)膶W術(shù)精神，深厚的理論水平，都讓我受益匪淺。無論是理論上還是實踐上，他都給了我很大 的幫助，讓我提高了很多。這對我以后的工作和學習有很大的幫助，感受到他耐心的指導。在論文寫作過程中，老師們給了我很大的幫助，幫助解決了很多困難，使論文及時完成。在此，我表達我真摯的感情。