一種無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置，屬于水工結(jié)構(gòu)工程與模型試驗(yàn)研宄領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行壩體-庫(kù)水耦合地震動(dòng)力模型試驗(yàn)時(shí)，一般采用長(zhǎng)度為3~5倍壩高的長(zhǎng)方體水箱模擬壩體上游無(wú)限庫(kù)水域。這種模擬庫(kù)水域的方法有很多弊端還沒(méi)有克月艮，其中之一就是水庫(kù)無(wú)限遠(yuǎn)端自由邊界的模擬問(wèn)題。地震動(dòng)力模型試驗(yàn)時(shí)采用水箱模擬水庫(kù)，壩體模型對(duì)面水箱側(cè)壁會(huì)對(duì)振動(dòng)的水體產(chǎn)生回彈效應(yīng)，從而影響庫(kù)水對(duì)壩體作用試驗(yàn)結(jié)果的測(cè)定。如何用一個(gè)有限尺寸的水箱來(lái)模擬壩體上游無(wú)限域水庫(kù)也是亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:本發(fā)明提供一種無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置，用于解決在振動(dòng)臺(tái)上采用有限尺寸的水箱進(jìn)行壩體-庫(kù)水耦合動(dòng)力模型試驗(yàn)時(shí)模擬無(wú)限庫(kù)水域的問(wèn)題，解決了振動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中水體沖擊波對(duì)水箱遠(yuǎn)端擋板回彈效應(yīng)，模擬了無(wú)限庫(kù)水域自由邊界效應(yīng)。
[0004]本發(fā)明技術(shù)方案是:一種無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置，包括長(zhǎng)木條1、短木條
2、漁網(wǎng)3、木框架4 ;所述木框架4是由橫截面為3cmX4cm的長(zhǎng)木條I和短木條2構(gòu)成的，所述木框架4上以垂直迎水面方向依次布置四層漁網(wǎng)3 ;所述無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置制作時(shí)先用長(zhǎng)木條I和短木條2和鐵釘組裝成如圖1的四層平行框架，每層框架上附上漁網(wǎng)3，用細(xì)繩把每層漁網(wǎng)3固定在相應(yīng)的木框架4上，形成如圖2所示的壩體-庫(kù)水耦合動(dòng)力模型試驗(yàn)中模擬無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置。
[0005]所述四層平行框架包括12根短木條2和8根長(zhǎng)木條I ;每層平行框架的結(jié)構(gòu)均相同，每層平行框架包括3根短木條2和2根長(zhǎng)木條I，所述每層平行框架中2根長(zhǎng)木條I的兩端分別用短木條2連接起來(lái)，2根長(zhǎng)木條I的中間設(shè)有一根短木條2，四層平行框架之間均用木條連接。
[0006]本發(fā)明的工作過(guò)程是:
在振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行壩體-庫(kù)水耦合地震動(dòng)力模型試驗(yàn)時(shí)，一般采用長(zhǎng)度為3~5倍壩高的長(zhǎng)方體水箱模擬壩體上游無(wú)限庫(kù)水域。這種模擬庫(kù)水域的方法有很多弊端還沒(méi)有克服，其中之一就是水庫(kù)無(wú)限遠(yuǎn)端自由邊界的模擬問(wèn)題。地震動(dòng)力模型試驗(yàn)時(shí)采用水箱模擬水庫(kù)，壩體模型對(duì)面遠(yuǎn)端的水箱側(cè)壁會(huì)對(duì)振動(dòng)的水體產(chǎn)生回彈效應(yīng)，從而影響庫(kù)水對(duì)壩體作用試驗(yàn)結(jié)果的測(cè)定。
[0007]為了在壩體-庫(kù)水耦合地震動(dòng)力模型試驗(yàn)時(shí)能夠用有限尺寸的水箱模擬出無(wú)限遠(yuǎn)的庫(kù)水域自由邊界效果和減少系統(tǒng)振動(dòng)時(shí)模型壩體對(duì)面箱壁對(duì)水沖擊波的反射作用，本專(zhuān)利設(shè)計(jì)了一個(gè)振動(dòng)時(shí)能夠吸收水體沖擊波的消能裝置，放于水箱內(nèi)遠(yuǎn)離壩體模型的一端，以消除水波撞擊模型壩體對(duì)面箱壁產(chǎn)生的能量。該發(fā)明的消能裝置是由木條做成框架，迎水面方向依次布置四層漁網(wǎng)，振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)箱內(nèi)水體經(jīng)過(guò)這四層消能漁網(wǎng)時(shí)會(huì)被其過(guò)濾而減速，不會(huì)對(duì)水箱側(cè)壁產(chǎn)生沖擊，就不會(huì)產(chǎn)生反射沖擊波，從而模擬了水庫(kù)無(wú)限域的自由邊界的效果；
當(dāng)進(jìn)行振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)時(shí)，如圖3所述的水箱內(nèi)的水體順河向高速運(yùn)動(dòng)，會(huì)對(duì)壩體對(duì)面的水箱側(cè)壁產(chǎn)生沖擊波，當(dāng)振動(dòng)沖擊波運(yùn)動(dòng)至本專(zhuān)利的無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置時(shí)，水體振動(dòng)沖擊波會(huì)被垂直運(yùn)動(dòng)方向的四層漁網(wǎng)逐層減速，形成無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的效果O
[0008]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置工藝簡(jiǎn)單，制作方便，吸收振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)時(shí)水體產(chǎn)生的沖擊波效果明顯，可以模擬出振動(dòng)臺(tái)壩體-庫(kù)水耦合動(dòng)力模型試驗(yàn)中無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的效果，并且花費(fèi)很少。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明中模擬無(wú)限庫(kù)水域自由邊界模擬裝置的木框架示意圖；
圖2為本發(fā)明中模擬無(wú)限庫(kù)水域自由邊界模擬裝置制作完成示意圖；
圖3為本發(fā)明中無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置試驗(yàn)運(yùn)用示意圖。
[0010]圖1中各標(biāo)號(hào):1-長(zhǎng)木條，2_短木條，3_漁網(wǎng)，4_木框架。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]實(shí)施例1:如圖1-3所示，一種無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置，包括長(zhǎng)木條1、短木條2、漁網(wǎng)3、木框架4 ;所述木框架4是由橫截面為3cmX4cm的長(zhǎng)木條I和短木條2構(gòu)成的，所述木框架4上以垂直迎水面方向依次布置四層漁網(wǎng)3;所述無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置制作時(shí)先用長(zhǎng)木條I和短木條2和鐵釘組裝成四層平行框架，每層框架上附上漁網(wǎng)3，用細(xì)繩把每層漁網(wǎng)3固定在相應(yīng)的木框架4上。
[0013]實(shí)施例2:如圖1-3所示，一種無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置，包括長(zhǎng)木條1、短木條2、漁網(wǎng)3、木框架4 ;所述木框架4是由橫截面為3cmX4cm的長(zhǎng)木條I和短木條2構(gòu)成的，所述木框架4上以垂直迎水面方向依次布置四層漁網(wǎng)3;所述無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置制作時(shí)先用長(zhǎng)木條I和短木條2和鐵釘組裝成如圖1的四層平行框架，每層框架上附上漁網(wǎng)3，用細(xì)繩把每層漁網(wǎng)3固定在相應(yīng)的木框架4上，形成如圖2所示的壩體-庫(kù)水耦合動(dòng)力模型試驗(yàn)中模擬無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置。
[0014]本實(shí)施例應(yīng)用在一種壩體-庫(kù)水耦合動(dòng)力模型試驗(yàn)中無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置，如圖3所示，木條長(zhǎng)度有兩種:一種是約等于試驗(yàn)時(shí)的水箱高度的長(zhǎng)木條1，一種是約等于水箱內(nèi)部寬度的短木條2，在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，將制作完成的無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置放入水箱內(nèi)的尾部(如圖3)就能夠在振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)時(shí)模擬出無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的效應(yīng)。
[0015]實(shí)施例3:如圖1-3所示，一種無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置，包括長(zhǎng)木條1、短木條2、漁網(wǎng)3、木框架4 ;所述木框架4是由橫截面為3cmX4cm的長(zhǎng)木條I和短木條2構(gòu)成的，所述木框架4上以垂直迎水面方向依次布置四層漁網(wǎng)3;所述無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置制作時(shí)先用長(zhǎng)木條I和短木條2和鐵釘組裝成如圖1的四層平行框架，每層框架上附上漁網(wǎng)3，用細(xì)繩把每層漁網(wǎng)3固定在相應(yīng)的木框架4上，形成如圖2所示的壩體-庫(kù)水耦合動(dòng)力模型試驗(yàn)中模擬無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置。
[0016]本實(shí)施例應(yīng)用在一種壩體-庫(kù)水耦合動(dòng)力模型試驗(yàn)中無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置，如圖3所示，木條長(zhǎng)度有兩種:一種是約等于試驗(yàn)時(shí)的水箱高度的長(zhǎng)木條1，一種是約等于水箱內(nèi)部寬度的短木條2，在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，將制作完成的無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置放入水箱內(nèi)的尾部(如圖3)就能夠在振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)時(shí)模擬出無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的效應(yīng)。
[0017]所述四層平行框架包括12根短木條2和8根長(zhǎng)木條I ;每層平行框架的結(jié)構(gòu)均相同，每層平行框架包括3根短木條2和2根長(zhǎng)木條I，所述每層平行框架中2根長(zhǎng)木條I的兩端分別用短木條2連接起來(lái)，2根長(zhǎng)木條I的中間設(shè)有一根短木條2，四層平行框架之間均用木條連接。
[0018]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置，其特征在于:包括長(zhǎng)木條(1)、短木條(2)、漁網(wǎng)(3)、木框架(4);所述木框架(4)是由橫截面為3cmX4cm的長(zhǎng)木條(I)和短木條(2)構(gòu)成的，所述木框架(4)上以垂直迎水面方向依次布置四層漁網(wǎng)(3);所述無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置制作時(shí)先用長(zhǎng)木條(I)和短木條(2)和鐵釘組裝成四層平行框架，每層框架上附上漁網(wǎng)(3)，用細(xì)繩把每層漁網(wǎng)(3)固定在相應(yīng)的木框架(4)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置，其特征在于:所述四層平行框架包括12根短木條(2)和8根長(zhǎng)木條(I);每層平行框架的結(jié)構(gòu)均相同，每層平行框架包括3根短木條(2 )和2根長(zhǎng)木條(I)，所述每層平行框架中2根長(zhǎng)木條(I)的兩端分別用短木條(2)連接起來(lái)，2根長(zhǎng)木條(I)的中間設(shè)有一根短木條(2)，四層平行框架之間均用木條連接。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置，屬于水工結(jié)構(gòu)工程與模型試驗(yàn)研究領(lǐng)域。本發(fā)明包括長(zhǎng)木條、短木條、漁網(wǎng)、木框架；所述木框架是由橫截面為3cm×4cm的長(zhǎng)木條和短木條構(gòu)成的，所述木框架上以垂直迎水面方向依次布置四層漁網(wǎng)；所述無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的模擬裝置制作時(shí)先用長(zhǎng)木條和短木條和鐵釘組裝成四層平行框架，每層框架上附上漁網(wǎng)，用細(xì)繩把每層漁網(wǎng)固定在相應(yīng)的木框架上。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，制作方便，吸收振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)時(shí)水體產(chǎn)生的沖擊波效果明顯，可以模擬出振動(dòng)臺(tái)壩體-庫(kù)水耦合動(dòng)力模型試驗(yàn)中無(wú)限庫(kù)水域自由邊界的效果，并且花費(fèi)很少。
【IPC分類(lèi)】G01M7/02
【公開(kāi)號(hào)】CN104977147
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510407020
【發(fā)明人】王銘明, 王海軍, 閆毅志, 武亮
【申請(qǐng)人】昆明理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年7月13日