一種無限庫水域自由邊界的模擬裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種無限庫水域自由邊界的模擬裝置，屬于水工結構工程與模型試驗研宄領域。
【背景技術】
[0002]在振動臺上進行壩體-庫水耦合地震動力模型試驗時，一般采用長度為3~5倍壩高的長方體水箱模擬壩體上游無限庫水域。這種模擬庫水域的方法有很多弊端還沒有克月艮，其中之一就是水庫無限遠端自由邊界的模擬問題。地震動力模型試驗時采用水箱模擬水庫，壩體模型對面水箱側壁會對振動的水體產生回彈效應，從而影響庫水對壩體作用試驗結果的測定。如何用一個有限尺寸的水箱來模擬壩體上游無限域水庫也是亟待解決的問題。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是:本發明提供一種無限庫水域自由邊界的模擬裝置，用于解決在振動臺上采用有限尺寸的水箱進行壩體-庫水耦合動力模型試驗時模擬無限庫水域的問題，解決了振動試驗過程中水體沖擊波對水箱遠端擋板回彈效應，模擬了無限庫水域自由邊界效應。
[0004]本發明技術方案是:一種無限庫水域自由邊界的模擬裝置，包括長木條1、短木條
2、漁網3、木框架4 ;所述木框架4是由橫截面為3cmX4cm的長木條I和短木條2構成的，所述木框架4上以垂直迎水面方向依次布置四層漁網3 ;所述無限庫水域自由邊界的模擬裝置制作時先用長木條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3，用細繩把每層漁網3固定在相應的木框架4上，形成如圖2所示的壩體-庫水耦合動力模型試驗中模擬無限庫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根長木條I ;每層平行框架的結構均相同，每層平行框架包括3根短木條2和2根長木條I，所述每層平行框架中2根長木條I的兩端分別用短木條2連接起來，2根長木條I的中間設有一根短木條2，四層平行框架之間均用木條連接。
[0006]本發明的工作過程是:
在振動臺上進行壩體-庫水耦合地震動力模型試驗時，一般采用長度為3~5倍壩高的長方體水箱模擬壩體上游無限庫水域。這種模擬庫水域的方法有很多弊端還沒有克服，其中之一就是水庫無限遠端自由邊界的模擬問題。地震動力模型試驗時采用水箱模擬水庫，壩體模型對面遠端的水箱側壁會對振動的水體產生回彈效應，從而影響庫水對壩體作用試驗結果的測定。
[0007]為了在壩體-庫水耦合地震動力模型試驗時能夠用有限尺寸的水箱模擬出無限遠的庫水域自由邊界效果和減少系統振動時模型壩體對面箱壁對水沖擊波的反射作用，本專利設計了一個振動時能夠吸收水體沖擊波的消能裝置，放于水箱內遠離壩體模型的一端，以消除水波撞擊模型壩體對面箱壁產生的能量。該發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，振動試驗時箱內水體經過這四層消能漁網時會被其過濾而減速，不會對水箱側壁產生沖擊，就不會產生反射沖擊波，從而模擬了水庫無限域的自由邊界的效果；
當進行振動臺試驗時，如圖3所述的水箱內的水體順河向高速運動，會對壩體對面的水箱側壁產生沖擊波，當振動沖擊波運動至本專利的無限庫水域自由邊界的模擬裝置時，水體振動沖擊波會被垂直運動方向的四層漁網逐層減速，形成無限庫水域自由邊界的效果O
[0008]本發明的有益效果是:本發明的無限庫水域自由邊界的模擬裝置工藝簡單，制作方便，吸收振動臺試驗時水體產生的沖擊波效果明顯，可以模擬出振動臺壩體-庫水耦合動力模型試驗中無限庫水域自由邊界的效果，并且花費很少。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明中模擬無限庫水域自由邊界模擬裝置的木框架示意圖；
圖2為本發明中模擬無限庫水域自由邊界模擬裝置制作完成示意圖；
圖3為本發明中無限庫水域自由邊界的模擬裝置試驗運用示意圖。
[0010]圖1中各標號:1-長木條，2_短木條，3_漁網，4_木框架。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和具體實施例，對本發明作進一步說明。
[0012]實施例1:如圖1-3所示，一種無限庫水域自由邊界的模擬裝置，包括長木條1、短木條2、漁網3、木框架4 ;所述木框架4是由橫截面為3cmX4cm的長木條I和短木條2構成的，所述木框架4上以垂直迎水面方向依次布置四層漁網3;所述無限庫水域自由邊界的模擬裝置制作時先用長木條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3，用細繩把每層漁網3固定在相應的木框架4上。
[0013]實施例2:如圖1-3所示，一種無限庫水域自由邊界的模擬裝置，包括長木條1、短木條2、漁網3、木框架4 ;所述木框架4是由橫截面為3cmX4cm的長木條I和短木條2構成的，所述木框架4上以垂直迎水面方向依次布置四層漁網3;所述無限庫水域自由邊界的模擬裝置制作時先用長木條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3，用細繩把每層漁網3固定在相應的木框架4上，形成如圖2所示的壩體-庫水耦合動力模型試驗中模擬無限庫水域自由邊界的模擬裝置。
[0014]本實施例應用在一種壩體-庫水耦合動力模型試驗中無限庫水域自由邊界的模擬裝置，如圖3所示，木條長度有兩種:一種是約等于試驗時的水箱高度的長木條1，一種是約等于水箱內部寬度的短木條2，在進行試驗時，將制作完成的無限庫水域自由邊界的模擬裝置放入水箱內的尾部(如圖3)就能夠在振動臺試驗時模擬出無限庫水域自由邊界的效應。
[0015]實施例3:如圖1-3所示，一種無限庫水域自由邊界的模擬裝置，包括長木條1、短木條2、漁網3、木框架4 ;所述木框架4是由橫截面為3cmX4cm的長木條I和短木條2構成的，所述木框架4上以垂直迎水面方向依次布置四層漁網3;所述無限庫水域自由邊界的模擬裝置制作時先用長木條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3，用細繩把每層漁網3固定在相應的木框架4上，形成如圖2所示的壩體-庫水耦合動力模型試驗中模擬無限庫水域自由邊界的模擬裝置。
[0016]本實施例應用在一種壩體-庫水耦合動力模型試驗中無限庫水域自由邊界的模擬裝置，如圖3所示，木條長度有兩種:一種是約等于試驗時的水箱高度的長木條1，一種是約等于水箱內部寬度的短木條2，在進行試驗時，將制作完成的無限庫水域自由邊界的模擬裝置放入水箱內的尾部(如圖3)就能夠在振動臺試驗時模擬出無限庫水域自由邊界的效應。
[0017]所述四層平行框架包括12根短木條2和8根長木條I ;每層平行框架的結構均相同，每層平行框架包括3根短木條2和2根長木條I，所述每層平行框架中2根長木條I的兩端分別用短木條2連接起來，2根長木條I的中間設有一根短木條2，四層平行框架之間均用木條連接。
[0018]上面結合附圖對本發明的具體實施例作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權項】
1.一種無限庫水域自由邊界的模擬裝置，其特征在于:包括長木條(1)、短木條(2)、漁網(3)、木框架(4);所述木框架(4)是由橫截面為3cmX4cm的長木條(I)和短木條(2)構成的，所述木框架(4)上以垂直迎水面方向依次布置四層漁網(3);所述無限庫水域自由邊界的模擬裝置制作時先用長木條(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(3)，用細繩把每層漁網(3)固定在相應的木框架(4)上。2.根據權利要求1所述的無限庫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根長木條(I);每層平行框架的結構均相同，每層平行框架包括3根短木條(2 )和2根長木條(I)，所述每層平行框架中2根長木條(I)的兩端分別用短木條(2)連接起來，2根長木條(I)的中間設有一根短木條(2)，四層平行框架之間均用木條連接。
【專利摘要】本發明涉及一種無限庫水域自由邊界的模擬裝置，屬于水工結構工程與模型試驗研究領域。本發明包括長木條、短木條、漁網、木框架；所述木框架是由橫截面為3cm×4cm的長木條和短木條構成的，所述木框架上以垂直迎水面方向依次布置四層漁網；所述無限庫水域自由邊界的模擬裝置制作時先用長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，用細繩把每層漁網固定在相應的木框架上。本發明工藝簡單，制作方便，吸收振動臺試驗時水體產生的沖擊波效果明顯，可以模擬出振動臺壩體-庫水耦合動力模型試驗中無限庫水域自由邊界的效果，并且花費很少。
【IPC分類】G01M7/02
【公開號】CN104977147
【申請號】CN201510407020
【發明人】王銘明, 王海軍, 閆毅志, 武亮
【申請人】昆明理工大學
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年7月13日