一种直接测量不同海床糙率单元影响下的床面剪切应力的方法与流程

技术特征：
1.一种直接测量不同海床糙率单元影响下的床面剪切应力的方法，其特征在于，步骤如下：步骤1、不同糙率单元(3)构成床面；处于测量段(4)的床面内安装有总力传感器(7)，床面的上表面通过内部的支撑板(9)支撑，总力传感器(7)上端与床面之间使用螺栓(10)进行刚性连接，下端利用不锈钢质薄片(6)和螺栓(10)进行固定，不锈钢质薄片(6)固定在床面内；步骤2、通过输出电压，根据下式进行受力计算：步骤3、将步骤2计算获得的力进行分析处理；对于均匀流条件，根据步骤2对不同时间下得到的力进行求平均值，获得水平力；对于波浪条件，根据步骤2得到的水平力与床面面积相除，再通过相位平均法获得随时间变化的床面剪应力如下式：式中，τ表示在波浪传播方向上的剪应力，n为波周期总数，t是波浪周期；两种条件下，均获得床面最大剪应力τ
max
，得出无量纲床面摩擦系数f
w
；式中，ρ表示水体的密度；u
∞
为边界层外的最大流速，f
w
为无量纲的底摩阻系数。

技术总结
本发明属于海底结构局部冲刷防护措施稳定性、波流边界层特性、泥沙输运等研究领域，提出了一种直接测量不同海床糙率单元影响下的床面剪切应力的方法。该方法能够直接测量底床水平力，准确获得计算床面剪应力。本发明不需要测量边界层的流动结构；同时也无需考虑不同糙率单元形状对理论底床零点z0的随机影响作用；适用于光滑床面、粗糙床面等不同的床面形态。而且本发明不需要确定理论底床零点位置以及流速分布的对数律区间，因此不受相关经验预报公式带来的不确定性影响，极大的提高实验结果的可靠性。果的可靠性。果的可靠性。


技术研发人员：陈占杰 唐国强 吕林 滕云飞 乔东生 王滨 高山
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2022.05.18
技术公布日：2022/8/9