搖板式造波機(jī)

中文名稱

搖板式造波機(jī)

英文名稱

flap type wave generator

定　　義

在試驗(yàn)水池中，用下端鉸接，上端能前后搖動(dòng)的搖板，制造人工波浪的設(shè)備。

應(yīng)用學(xué)科

船舶工程（一級(jí)學(xué)科），船舶性能及其試驗(yàn)（二級(jí)學(xué)科）

三維不規(guī)則波造波機(jī)主要用于水池中，它由幾十塊寬度不大（一般0.4-1.0m）的推波板組成。每塊推波板有一套獨(dú)立的伺服控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，各自接受電腦由造波軟件所算得的控制信號(hào)。如各推波板的伺服控制器接受同一個(gè)不規(guī)則波控制信號(hào)，則在水池中產(chǎn)生正向的二維長(zhǎng)峰波。如送給各相鄰?fù)撇ò逅欧刂破鞯目刂菩盘?hào)有一固定的相位差，則產(chǎn)生斜向長(zhǎng)峰波。改變此相位差，就能改變波向。如各推波板的伺服控制器各自受由電腦根據(jù)波浪方向譜的要求算得的信號(hào)所控制，就能產(chǎn)生帶有方向擴(kuò)散因子的三維多向短峰不規(guī)則波。此類造波機(jī)工作時(shí)像蛇的運(yùn)動(dòng)，故又稱蛇形造波機(jī)。它在研究段峰不規(guī)則波對(duì)海洋工程建筑物的作用時(shí)是很有用的 。

造波機(jī)是實(shí)現(xiàn)造波模擬的核心基礎(chǔ)裝備。針對(duì)現(xiàn)有造波機(jī)在一定頻率范圍下振幅保持和精確控制等方面的問(wèn)題，提出轉(zhuǎn)閥控制式推板和搖板的造波方法，以實(shí)現(xiàn)造波頻率和振幅的控制。建立了轉(zhuǎn)閥控制式推板和搖板造波的理論模型，研究了轉(zhuǎn)閥控制式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與閥口結(jié)構(gòu)的關(guān)系，獲得了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中不同閥口形狀下轉(zhuǎn)閥的靜動(dòng)態(tài)特性，研究了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)參數(shù)和控制參數(shù)對(duì)規(guī)則波波形的影響，提出了轉(zhuǎn)閥控制式規(guī)則波的生成方法。研究結(jié)果表明：轉(zhuǎn)閥控制式造波系統(tǒng)能夠較好的調(diào)節(jié)和提高推板的振幅，從而造出更高的波浪，易于調(diào)試生成各種所需的規(guī)則波浪。建立了轉(zhuǎn)閥控制式推板和搖板的脈沖波生成模型，研究了主要的結(jié)構(gòu)參數(shù)、控制參數(shù)與脈沖波的關(guān)系，提出了轉(zhuǎn)閥控制式推板和搖板的脈沖波生成方法。研究結(jié)果表明：轉(zhuǎn)閥控制式推板和搖板造波系統(tǒng)都能夠?qū)崿F(xiàn)波幅在確定推板頻率下進(jìn)一步提高，且易于疊加生成脈沖波浪；脈沖波波幅的大小取決于系統(tǒng)中的閥口軸向開度和供油壓力的控制，且閥口軸向開度和供油壓力設(shè)定越大，脈沖波波幅越高。建立了轉(zhuǎn)閥控制式白噪聲波造波的理論模型，提出了轉(zhuǎn)閥控制式白噪聲波生成方法。研究結(jié)果證明：采用簡(jiǎn)單的波浪疊加方法即可實(shí)現(xiàn)白噪聲不規(guī)則波，從而能夠替代以往逐次進(jìn)行規(guī)則波試驗(yàn)的方法，快速準(zhǔn)確的確定模型的響應(yīng)函數(shù)。研制了轉(zhuǎn)閥控制式推板和搖板造波實(shí)驗(yàn)臺(tái)，分別開展了規(guī)則波浪、脈沖波浪和白噪聲波浪的生成實(shí)驗(yàn)。研究了造波系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)參數(shù)、控制參數(shù)與各種波形的關(guān)系，驗(yàn)證了所提出的轉(zhuǎn)閥控制式造波的生成方法和模型。上述基礎(chǔ)研究成果為研制大功率造波系統(tǒng)打下了基礎(chǔ)，所述的方法可滿足工程水池對(duì)于更高能量的規(guī)則波浪的模擬要求，更大功率脈沖波浪與白噪聲不規(guī)則波浪模擬技術(shù)的研究實(shí)現(xiàn)，對(duì)于提高我國(guó)大型海洋工程水池的試驗(yàn)水平，保障我國(guó)海洋工程平臺(tái)及裝備在危險(xiǎn)海況中生存與可靠運(yùn)行具有重要的意義。

在跳水池里，可以看到有兩道水柱往游泳池里噴，這就是造波器，它的功能就是選手在高臺(tái)上向下看時(shí)，有了這兩股水柱擾亂水面，選手們就能輕易判斷自己距水面的高度，以便作出相應(yīng)的動(dòng)作。

從2000年在悉尼奧運(yùn)會(huì)開始出現(xiàn)在跳水場(chǎng)館

曾有過(guò)這樣的報(bào)道，“還沒(méi)水柱的時(shí)候，一次十米跳臺(tái)的比賽中，一名運(yùn)動(dòng)員空中動(dòng)作完成得十分精彩，但是入水的時(shí)候突然雙手抱頭、身體蜷縮，動(dòng)作失敗了。后來(lái)他說(shuō)看到平靜的水面，產(chǎn)生池子里沒(méi)有水的錯(cuò)覺(jué)，下意識(shí)地做了自我保護(hù)的動(dòng)作?！?100433B