[实用新型]波浪与移动式下击暴流耦合的物理模拟装置

说明书

本实用新型公开了波浪与移动式下击暴流耦合的物理模拟装置，包括波浪槽和设置在波浪槽上方的下击暴流模拟器移动装置，所述下击暴流模拟器移动装置包括分别位于两侧的纵向滑动板，两块所述纵向滑动板之间设有横向滑轨，横向滑轨上设有与其滑动配合的模拟器安装板，所述纵向滑动板上设有用于驱动所述模拟器安装板沿着所述横向滑轨移动的横向移动驱动机构；还包括与纵向滑动板一一对应设置的纵向滑轨，纵向滑动板滑动配合安装在纵向滑轨上；纵向滑轨的两端分别设有固定架，固定架上设有用于驱动所述纵向滑动板沿着纵向滑轨移动的纵向移动驱动机构；固定架的下方设有支撑立柱；模拟器安装板上设有用于模拟下击暴流的下击暴流模拟器。

技术领域

本实用新型属于风洞技术领域，具体的为一种波浪与移动式下击暴流耦合的物理模拟装置。

背景技术

海洋环境中有丰富的资源，在当今全球资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下，开发及利用海洋资源已经是全球经济发展的趋势。但海洋环境十分复杂，时长面临多种荷载耦合作用对海洋工程带来损坏。其中就存在下击暴流、波浪和背景风三者耦合作用的情况。下击暴流，是指一种雷暴云中局部性的强下沉气流，越接近地面或海平面风速会越大，最大风力可达十五级。波浪荷载是由波浪水质点与结构的相对运动所引起的，是一种随机性运动，很难在用数学模型进行准确描述。例如，2015年6月，“东方之星”客轮在遭受下击暴流袭击，在风暴和波浪荷载共同作用下导致客轮翻船，导致442人遇难。

目前，分析波浪荷载与下击暴流风荷载对结构的耦合作用的方法，是采用先单独分析波浪荷载、下击暴流风荷载对结构的作用，再通过叠加的方式，来分析不同荷载耦合作用对结构的响应。这种单独分析再组合的方法，无法考虑几种荷载之间的相互影响、相互耦合的效应。而且在实际情况中，下击暴流发生时风场特性是随时间和空间的变化的，波浪荷载也是种随机性运动。因此，现有的技术方法既无法考虑多种荷载的相互作用及耦合效应，同时也无法模拟荷载随空间、时间的变化情况，从而无法得到多种荷载耦合作用效应下结构的真实响应。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种波浪与移动式下击暴流耦合的物理模拟装置，能够模拟下击暴流风荷载以及波浪荷载对结构的耦合作用，并能考虑下击暴流和波浪荷载的随机性，更准确的分析结构在两种不同荷载耦合作用下的真实响应情况。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种波浪与移动式下击暴流耦合的物理模拟装置，其特征在于：包括波浪槽和设置在波浪槽上方的下击暴流模拟器移动装置，所述下击暴流模拟器移动装置包括分别位于两侧的纵向滑动板，两块所述纵向滑动板之间设有横向滑轨，所述横向滑轨上设有与其滑动配合的模拟器安装板，所述纵向滑动板上设有用于驱动所述模拟器安装板沿着所述横向滑轨移动的横向移动驱动机构；

还包括与所述纵向滑动板一一对应设置的纵向滑轨，所述纵向滑动板滑动配合安装在所述纵向滑轨上；所述纵向滑轨的两端分别设有固定架，所述固定架上设有用于驱动所述纵向滑动板沿着所述纵向滑轨移动的纵向移动驱动机构；

所述固定架的下方设有支撑立柱；

所述模拟器安装板上设有用于模拟下击暴流的下击暴流模拟器。

进一步，所述横向移动驱动机构包括设置在两块所述纵向滑动板之间并与所述横向滑轨平行的横向螺杆，所述横向螺杆与所述模拟器安装板之间螺纹配合，且所述纵向滑动板上设有用于驱动所述螺杆转动的横向驱动电机。

进一步，所述纵向移动驱动机构包括设置与所述纵向滑轨平行的纵向螺杆，所述纵向螺杆的两端分别旋转配合安装在所述固定架上，且所述纵向螺杆与所述纵向滑动板之间螺纹配合，所述固定架上设有用于驱动所述纵向螺杆旋转的纵向驱动电机。

进一步，所述支撑立柱采用伸缩杆并包括位于下方的套杆和滑动套装在所述套杆内的芯杆。

进一步，所述支撑立柱的套杆之间安装设有用于挡风的侧挡板。