[发明专利]一种点阵式可调节人工造浪板装置及方法

权利要求书

1.一种点阵式可调节人工造浪装置，其特征在于：包括，液压泵(1)、液压管路(2)、液压支杆(3)、造浪板迎水面(4)、支撑板(5)、连接件(6)、液压控制系统(7)；造浪板迎水面(4)为可任意变形的造浪板迎水面；液压控制系统(7)控制液压泵(1)为不同液压管路(2)供给所需压力，为所述液压支杆(3)高度提供压力，将所述造浪板迎水面(4)固定于液压支杆(3)上形成所需点阵式拟合造浪迎水面形状，所有液压支杆(3)以点阵形式拟合出所需曲面形状，该曲面即为造浪板的迎水面；所述支撑板(5)上用于固定液压支杆(3)；连接件(6)将支撑板与电机驱动平台连接，电机平台为造浪板提供所需动力；

所述点阵式拟合造浪板迎水面实现为：

(1)支撑板均匀分布着若干液压支杆，液压支杆均处于最大收缩状态的长度，假设所有液压支杆高度组成一个阵列其中，每个t在阵列中位置对应液压支杆在支撑板(5)的位置，t代表液压支杆处于最大收缩状态的长度，液压支杆个数与造浪板面积、曲面形状复杂性有关；

(2)根据造浪板迎水面形状要求，计算出每个液压支杆所需增加的高度数据，组成一个阵列C行列数一致的阵列其中，阵列中每个x_mn对应液压支杆所需增加的高度数据;

(3)液压控制系统(7)控制液压泵为液压支杆高度增加提供所需压力，最终液压支杆所形成的阵列即为通过点阵拟合出的造浪板迎水面曲面形状。

2.根据权利要求1所述的点阵式可调节人工造浪装置，其特征在于：确定造浪板迎水面(4)的形状要求，获得每个液压支杆(3)的所需高度信息，并作为控制信号输入液压控制系统(7)，完成每个液压支杆的控制完成，获得液压支杆所需高度的压力支持。

3.根据权利要求1所述的点阵式可调节人工造浪装置，其特征在于：所述液压支杆(3)顶部支撑部件设计为半球体形状的磁性材料，这种形状满足受力均匀、不易被腐蚀特点，为任意形状造浪板迎水面提供支撑。

4.根据权利要求1所述的点阵式可调节人工造浪装置，其特征在于：采用螺栓固定方式将液压支杆(3)固定在支撑板(5)上，多个液压支杆(3)均匀分布在支撑板(5)上，用于支撑不同形状的造浪板迎水面，根据对造浪板迎水面(4)的精度要求，增加或减少液压支杆(3)的数目。

5.根据权利要求1所述的点阵式可调节人工造浪装置，其特征在于：所述造浪板迎水面(4)为含铁且可任意变形的材料，选择此材料的目的是可与液压支杆的磁性半球顶端的配合固定，既简单易操作，又能减少造浪板的整体结构重量。

6.根据权利要求1所述的点阵式可调节人工造浪装置，其特征在于：所述连接件(6)将支撑板(5)与电机驱动平台连接时，连接件(6)焊接在支撑板(5)上，并通过螺栓将连接件(6)与电机拖动平台连接。

7.一种利用权利要求1-6任意之一所述的点阵式可调节人工造浪装置进行人工造浪的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：结合所需海浪类型及造浪池形状，计算获得造浪板迎水面所需形状；

步骤2：根据造浪板迎水面形状要求，获得每个液压支杆的高度数据，将所述高度数据作为控制信号输入液压控制系统，分别独立完成每个液压支杆的控制，供给液压支杆所需高度的压力，完成液压支杆高度确定；

点阵式拟合造浪板迎水面步骤：

(1)支撑板均匀分布着若干液压支杆，液压支杆均处于最大收缩状态的长度，假设所有液压支杆高度组成一个阵列其中，每个t在阵列中位置对应液压支杆在支撑板(5)的位置，t代表液压支杆处于最大收缩状态的长度，液压支杆个数与造浪板面积、曲面形状复杂性有关；

(2)根据造浪板迎水面形状要求，计算出每个液压支杆所需增加的高度数据，组成一个阵列C行列数一致的阵列其中，阵列中每个x_mn对应液压支杆所需增加的高度数据;

(3)液压控制系统(7)控制液压泵为液压支杆高度增加提供所需压力，最终液压支杆所形成的阵列即为通过点阵拟合出的造浪板迎水面曲面形状；

步骤3：完成每个液压支杆高度确定后，所有液压支杆采用点阵方式拟合出所需曲面形状，用于固定造浪板的迎水面，完成液压支杆的固定功能设计；

步骤4：造浪板迎水面的形状确定，基于步骤2、步骤3，完成对每个液压支杆的高度确定，通过点阵的方式拟合出一个曲面，该曲面即为造浪板的迎水面，按照拟合出的曲面形状固定造浪板迎水面，造浪板迎水面采用磁性固定方式，造浪板迎水面材料应含有铁金属材料，形成造浪板迎水面形状；

步骤5：造浪板的装配，上述四个步骤完成造浪板迎水面的造型，将所有液压支杆固定在支撑板上，连接件与支撑板固定连接，通过连接件将可调节造浪板迎水面的人工造浪板结构固定连接在电机拖动平台上。