一种新型底部动能输入无反射造波装置的制作方法

本发明属于船舶与海洋工程的水池试验领域，具体为一种新型底部动能输入无反射造波装置。

背景技术：

1、在船舶与海洋工程的水池试验中，传统推板、摇板造波方式容易在造波板端部产生反射波干涉，存在近板区波形畸变的问题。一般来说，推板造波方式适用于生成长波，摇板造波的波形受摇臂行程限制，长波生成时振幅衰减明显。有一种方案设置如下：在水池底部放置一种可变形的底板，底板在垂直方向上下运动向水池输入动量。通过多个伺服电机和机械结构驱动多个窄板在垂直方向上运动，且在同一时刻，各窄板的位置不同，从而使底板的不同位置发生不同的变形产生波浪。需要多个伺服电机驱动多个机械结构实时运动，在变形底板的不同位置撑出不同的形状，结构庞杂，成本也很高。要使形状实时变动，需要伺服电机同时但不同步输出动力，控制也比较复杂。同时，由于存在多个机械驱动和多个动力源，极易产生畸形波，另外，底板在变形运动过程中容易出现材料结构损耗，不利于长时间造波工作。

技术实现思路

1、本发明提供一种新型底部动能输入无反射造波装置，解决现有的造波装置结构复杂、控制难度大以及部件易损耗的技术问题。

2、本发明的新型底部动能输入无反射造波装置，包括：

3、造波池，其底壁具有一缺口，所述造波池的侧壁的内侧设有水平的导轨；

4、造波物块，位于所述造波池的底部，所述造波物块的底部覆盖在所述缺口的上方，所述造波物块可在缺口的范围内沿所述水平导轨滑动，所述造波物块的底部与所述造波池的底壁之间形成动密封；

5、驱动装置，驱动所述造波物块沿所述水平导轨水平移动；

6、控制装置，控制所述驱动装置驱动所述造波物块移动的距离、速度和频率。

7、作为优选，所述缺口位于所述造波池底壁的中部，所述缺口沿所述造波池的宽度方向延伸。

8、作为优选，所述造波物块的横截面为上窄下宽的山峰形，所述造波物块的高度为造波池深度的1/3—1/2，所述造波物块的长度与所述造波池的宽度相同，所述造波物块的宽度为缺口宽度的2—3倍。

9、作为优选，驱动装置包括伺服电机，第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构包括第一主动带轮、第一从动带轮及与所述第一主动带轮和第一从动带轮配合的第一传送带，第二驱动机构包括第二主动带轮、第二从动带轮及与所述第二主动带轮和第二从动带轮配合的第二传送带，所述伺服电机驱动所述第一主动带轮旋转，所述第一从动带轮与所述第二主动带轮固定于同一传动轴，所述造波物块的底部设有系固件，所述系固件固定于所述第二传送带。

10、作为优选，驱动装置包括伺服电机、第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构包括第一主动链轮、第一从动链轮及与所述第一主动链轮和第一从动链轮配合的第一链条，第二驱动机构包括第二主动链轮、第二从动链轮及与所述第二主动链轮和第二从动链轮配合的第二链条，所述伺服电机驱动所述第一主动链轮旋转，所述第一从动链轮与所述第二主动链轮固定于同一传动轴，所述造波物块的底部设有系固件，所述系固件固定于所述第二链条。

11、作为优选，所述造波装置还包括支撑所述造波池的支撑框架，所述第二驱动机构安装于所述支撑框架。

12、作为优选，所述造波装置还包括分别位于所述造波池不设水平导轨的两相对侧壁的两斜坡式消波机构，在所述水平导轨延伸的方向上，消波机构上窄下宽。

13、作为优选，所述控制装置可根据目标波浪谱计算造波物块的运动轨迹，并根据得出的运动轨迹控制造波物块的移动。

14、作为优选，所述造波池不设消波机构的两相对侧壁均设有所述水平导轨。

15、本发明的有益效果如下：本发明的造波装置通过控制造波物块移动的距离、速度和频率能够精准生成规则波、不规则波或多频叠加波，且长波、短波的适配范围更广。利用本发明的造波装置还可以产生对称性传播的波浪，适用于一些特殊的科学研究场景。同时，本发明的造波装置只有一个驱动装置，可有效减少近源区波形畸变。另外，同时造波装置的结构更简单，工作更可靠，成本也更低。

1.一种新型底部动能输入无反射造波装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的造波装置，其特征在于，所述缺口位于所述造波池底壁的中部，所述缺口沿所述造波池的宽度方向延伸。

3.根据权利要求1所述的造波装置，其特征在于，所述造波物块的横截面为上窄下宽的山峰形，所述造波物块的高度为造波池深度的1/3—1/2，所述造波物块的长度与所述造波池的宽度相同，所述造波物块的宽度为缺口宽度的2—3倍。

4.根据权利要求1所述的造波装置，其特征在于，驱动装置包括伺服电机，第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构包括第一主动带轮、第一从动带轮及与所述第一主动带轮和第一从动带轮配合的第一传送带，第二驱动机构包括第二主动带轮、第二从动带轮及与所述第二主动带轮和第二从动带轮配合的第二传送带，所述伺服电机驱动所述第一主动带轮旋转，所述第一从动带轮与所述第二主动带轮固定于同一传动轴，所述造波物块的底部设有系固件，所述系固件固定于所述第二传送带。

5.根据权利要求1所述的造波装置，其特征在于，驱动装置包括伺服电机、第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构包括第一主动链轮、第一从动链轮及与所述第一主动链轮和第一从动链轮配合的第一链条，第二驱动机构包括第二主动链轮、第二从动链轮及与所述第二主动链轮和第二从动链轮配合的第二链条，所述伺服电机驱动所述第一主动链轮旋转，所述第一从动链轮与所述第二主动链轮固定于同一传动轴，所述造波物块的底部设有系固件，所述系固件固定于所述第二链条。

6.根据权利要求4或5所述的造波装置，其特征在于，所述造波装置还包括支撑所述造波池的支撑框架，所述第二驱动机构安装于所述支撑框架。

7.根据权利要求1所述的造波装置，其特征在于，所述造波装置还包括分别位于所述造波池不设水平导轨的两相对侧壁的两斜坡式消波机构，在所述水平导轨延伸的方向上，消波机构上窄下宽。

8.根据权利要求1所述的造波装置，其特征在于，所述控制装置可根据目标波浪谱计算造波物块的运动轨迹，并根据得出的运动轨迹控制造波物块的移动。

9.根据权利要求7所述的造波装置，其特征在于，所述造波池不设消波机构的两相对侧壁均设有所述水平导轨。