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1、波浪垂直入射對斜坡影響的實驗一.測試的目的和意義波浪對斜坡的作用力是海岸工程中常見的基本問題。然而，由于其復(fù)雜的機理，經(jīng)典波動理論是基于不可壓縮理想流體的勢流理論，反映了波動傳播的性能。波浪作用在斜坡上時，不宜面對漩渦、摻氣、突變、分叉等復(fù)雜現(xiàn)象。目前我們還不能根據(jù)現(xiàn)有的理論精確求解數(shù)學(xué)力學(xué)方程，對其作用機理也沒有深入的了解，所以很難應(yīng)用數(shù)值方法計算一般規(guī)律。因此，國內(nèi)外尚無相關(guān)研究成果，在該領(lǐng)域基本是空白，工程實踐急需理論指導(dǎo)，有必要對其進行全面的實驗研究。通過回旋波正入射到斜坡上的實驗，分析了波浪在斜坡上的受力分布和最大壓差分布。理解“陡波壓力”的概念，擬合經(jīng)驗公式。二、考試條件實驗在實驗
2、室一個 30 m(長) 0.5 m(寬)1 m(高)的水槽中進行。推板式造波機用于造波。實驗中使用的斜面由寬度為 50 cm、厚度為 10 mm 的塑料板制成。斜面上的傳感器布置在波峰和波谷之間，安裝了 8 個壓力傳感器。數(shù)據(jù)由計算機收集和處理。根據(jù)當(dāng)天的及時校準(zhǔn)，測量系統(tǒng)的最大相對誤差1%。三。實驗方案1.水深條件0.1 深長比 0.35其中，D 為水深，L 為波長，屬于有限水深的圓；2.波浪周期T= 0.8s、1.0s、1.2s、1.4s、1.6s3.波高d = 6厘米、8 厘米、10 厘米、12 厘米、14 厘米、4.采樣頻率f = 400赫茲；5.入射波方向角= 906.斜坡傾角= 1
3、97.測量波浪周期、波高、水深、斜坡上的壓力、斜坡上的波浪爬高等。四。實驗步驟(一)實驗準(zhǔn)備階段1、儀器檢查檢查實驗設(shè)備，確定是否能正常工作。如計算機、AD 板、電路、信號放大器、壓力傳感器、電源等。連接 8 條傳感器線，打開計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。采集各個傳感器的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)的正確性，判斷儀器是否連接以及好壞。2.儀器安裝在對儀器進行檢查時，發(fā)現(xiàn)部分原裝傳感器損壞，因此應(yīng)更換損壞的壓力傳感器。拆除一些損壞的壓力傳感器電路，連接更換的壓力傳感器，并對八個壓力傳感器重新編號，以確保所有電路的正確連接?？紤]到壓力傳感器的測量頻率和精度，在每個傳感器電路上安裝一個100uF的電容，用于過濾采集數(shù)據(jù)中的
4、噪聲點 。每個壓力傳感器的電路連接好，并對傳感器采取相應(yīng)的保護措施后，應(yīng)再次對每個壓力傳感器進行第一次儀表檢查，以確保電路的準(zhǔn)確性和每個傳感器采集的數(shù)據(jù)正常。3.儀器的校準(zhǔn)在線路連接正確和收集數(shù)據(jù)的情況下，校準(zhǔn)每個傳感器。校準(zhǔn)方法如下:a)打開計算機中的壓力傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)；b)壓力傳感器探頭用橡膠管連接在長 U 形玻璃管的一端，另一端與大氣壓力連通；c)向 U 形玻璃管中加入水，保持 U 形玻璃管兩端的氣壓為大氣壓，將封閉的 U 形玻璃管與壓力傳感器連接，加壓使 U 形玻璃管兩端保持一定的水位差，記錄水位差，等待一段時間，觀察水位是否變化，確保 U 形玻璃管的校準(zhǔn)系統(tǒng)不泄漏；d)等待 U 型玻
5、璃管兩端水位持平，記錄壓力傳感器 0 的值(本實驗以大氣壓為零點)；e)改變壓力傳感器探頭一端的氣壓，使 U 型玻璃管兩端保持一定的水位差，并結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集進行校準(zhǔn)。加壓通常是等間隔的，是由小到大，再由大到小，來回加減壓力的過程。表 1 校準(zhǔn)期間每個傳感器的 K 值傳感器編號1#2#3#4#5#6#7#8#k 值數(shù)K(0)K(1)K(2)K(3)K(4)K(5)K(6)K(7)k 值0.83460.86570.81390.83380.91800.84040.83690.8344(2)實驗測量階段1.實驗前儀器的校準(zhǔn)該壓力傳感器測量精度高，對傳感器放置位置和大氣壓力的變化敏感。而且壓力傳感器在
6、準(zhǔn)備測量前要進行校準(zhǔn)，因為它是套在橡膠管里的，方向向上，時間不一樣。校準(zhǔn)方法不同于之前的壓力傳感器校準(zhǔn)。在標(biāo)定過程中，各傳感器的電壓值和壓力值的轉(zhuǎn)換關(guān)系主要由測量數(shù)據(jù)決定，即確定相應(yīng)的斜率和初始值。在這個階段，主要是校準(zhǔn)零點。因此，在斜坡上安裝壓力傳感器后，通過計算機數(shù)據(jù)采集，驗證各傳感器采集的數(shù)據(jù)是否接近于零。如果沒有，則調(diào)整相應(yīng)傳感器的初始值，直到每個傳感器收集的數(shù)據(jù)在大氣壓下接近于零。2.實驗測量程序?qū)嶒炛械膬x器校準(zhǔn)后，將斜板放入水槽中，然后將水放入水槽中進行測試。在實驗過程中，通過調(diào)節(jié)水深、造波機的速度、造波機的旋轉(zhuǎn)頻率等來控制實驗條件的波浪要素。根據(jù)實驗方案，調(diào)整造波機的水深、推進速
7、度和旋轉(zhuǎn)頻率，觀察波浪對著斜坡滾動時的效果是否明顯。如果不明顯，就要調(diào)整造波機的推波速度和旋轉(zhuǎn)頻率；如果沖擊明顯，檢查沖擊點，即回旋波是否落到斜坡上，剛好碰到壓力傳感器。可以向水箱排水或加水(增加或減少水深)來調(diào)整擊水點。當(dāng)波浪傾斜撞擊斜坡時，觀察到最大壓力。通過反復(fù)調(diào)整水深、造波機推進速度和造波機旋轉(zhuǎn)頻率，觀測到25 組數(shù)據(jù)。實驗數(shù)據(jù)分析（一）斜坡布置與結(jié)果圖1#波浪爬高最高點靜水線1#2#3#靜水深4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部2#靜水深圖1 試驗方案布置圖波浪爬高最高點圖3 第二組試驗圖靜水線1#靜水線1# 波浪爬高最高點3#4#5#6#7#
8、8#斜坡底部水槽底部2#靜水深3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部2#靜水深圖2 第一組試驗圖圖4 第三組試驗圖靜水線1# 波浪爬高最高點1# 波浪爬高最高點3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部2#靜水深靜水線2#靜水深3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部圖5 第四組試驗圖圖7 第六組試驗圖靜水線1#波浪爬高最高點2#靜水深3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部靜水線3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部1#波浪爬高最高點2#靜水深圖6 第五組試驗圖靜水線1# 波浪爬高最高點圖8 第七組試驗圖1#靜水線波浪爬高最高點2#靜水深3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部3#4#5#
9、6#7#8#斜坡底部水槽底部2#靜水深圖9 第八組試驗圖圖11 第十組試驗圖靜水線3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部1#波浪爬高最高點2#靜水深靜水線3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部1#波浪爬高最高點2#靜水深圖10 第九組試驗圖圖12 第十一組試驗圖1#靜水線2#3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部圖13 第十二組試驗圖1#靜水線2#3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部圖14 第十三組試驗圖1#靜水線2#3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部圖17 第十六組試驗圖靜水線1#2#3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部波浪爬高最高點靜水深波浪爬高最高點靜水深波浪爬高最高
10、點靜水深波浪爬高最高點靜水深8#8#8#8#1#靜水線2#3#4#5#6#7#斜坡底部水槽底部圖15 第十四組試驗圖靜水線1#2#3#4#5#6#7#斜坡底部水槽底部圖16 第十五組試驗圖靜水線1#2#3#4#5#6#7#斜坡底部水槽底部圖19 第十八組試驗圖靜水線1#2#3#4#5#6#7#斜坡底部水槽底部波浪爬高最高點靜水深波浪爬高最高點靜水深波浪爬高最高點靜水深波浪爬高最高點靜水深圖18 第十七組試驗圖靜水線1#波浪爬高最高點圖20 第十九組試驗圖波浪爬高最高點靜水線1#2#3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部靜水深3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部2#靜水深圖21 第二十組試
11、驗圖靜水線1#波浪爬高最高點圖23 第二十二組試驗圖1#波浪爬高最高點靜水線2#3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部靜水深3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部2#靜水深圖22 第二十一組試驗圖圖24 第二十三組試驗圖靜水線1#波浪爬高最高點2#靜水深3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部圖25 第二十四組試驗圖靜水線3#4#5#6#7#8#斜坡底部水槽底部波浪爬高最高點1#2#靜水深圖26 第二十五組試驗圖（二）實驗測量數(shù)據(jù)1.跑偏和上坡時傳感器的測量數(shù)據(jù)2.徘徊和撞上斜坡后的靜水壓力A1組實驗流浪打擊斜坡后靜水壓力值765壓4力值 321087654321壓力傳感器編號A3組實驗流
12、浪打擊斜坡后靜水壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號3.最大壓力分布圖A1組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值876壓 5力4值321087654321壓力傳感器編號A2組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號A3組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號A4組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號A5組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號A6組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號
13、A7組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值876壓5力4值321087654321壓力傳感器編號A8組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值876壓5力4值321087654321壓力傳感器編號A9組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值876壓 5力4值321087654321壓力傳感器編號A10組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號A11組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值987壓65力值 4321087654321壓力傳感器編號A12組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值987壓65力值 4321087654321壓力傳感器編號A13組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值987壓65力值4321087654
14、321壓力傳感器編號A14組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值987壓65力值4321087654321壓力傳感器編號A15組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號A16組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值10987壓6力5值4321087654321壓力傳感器編號A17組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號A18組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值876壓5力4值321087654321壓力傳感器編號A19組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號A20組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值876壓 5力4
15、值321087654321壓力傳感器編號A21組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號A22組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號A23組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號A24組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號A25組實驗流浪打擊斜坡最大壓力值765壓4力值321087654321壓力傳感器編號3.正波壓力和負波壓力分析圖用 t = T=0.86s，H=0.421m，各傳感器的正波壓和負波壓圖。A9、A10 和A14 組實
16、驗的對比分析:t = 1.1s，h = 0.428m 時，各傳感器的正波壓和負波壓圖。A3、A5、A6、A12、A21 和 A22 組實驗的對比分析:用 t = T=1.25s，H=0.431m，各傳感器的正波壓和負波壓圖。A2、A4、A7、A11、A16 和 A19 組實驗的對比分析:用 t = T=0.93s，H=0.425m，各傳感器的正波壓和負波壓圖。A13、A24 和A25 組實驗的對比分析:4.正負波壓力陡度分析圖在 t = T=0.86s，H=0.421m 的情況下，每個傳感器的正波壓和負波壓都很陡。A9、A10 和 A14 組實驗的對比分析:t = 1.1s，h = 0.428
17、m 時，各傳感器的正波壓和負波壓圖。A3、A5、A6、A12、A21 和 A22 組實驗的對比分析:在 t = T=1.25s，H=0.431m 的情況下，每個傳感器的正波壓和負波壓都很陡。A2、A4、A7、A11、A16 和 A19 組實驗的對比分析:在 t = T=0.93s，H=0.425m 的情況下，每個傳感器的正波壓和負波壓都很陡。A13、A24 和 A25 組實驗的對比分析:5.波壓陡度與波陡度關(guān)系分析圖論文的原始陳述我再次聲明，提交的論文是我在導(dǎo)師指導(dǎo)下的研究成果。據(jù)我所知，這篇論文除了特別注明引用的地方外，不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果。對本論文的研究做出重要
18、貢獻的個人和集體，明確表示和表達了自己的感受。本人完全清楚，此聲明的法律后果由本人承擔(dān)。論文作者(我的簽名):YYYY。學(xué)位論文發(fā)表授權(quán)書我和我的導(dǎo)師完全同意中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版規(guī)定和中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版規(guī)定(以下簡稱規(guī)定)，愿意將我的學(xué)位論文提交中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志在中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫和中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫全文發(fā)表，并以電子和網(wǎng)絡(luò)形式發(fā)表。并同意將其編入中國知網(wǎng)中國知識資源總庫，在中國博士、碩士學(xué)位論文評價數(shù)據(jù)庫中使用并在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，并同意根據(jù)章程享有相關(guān)權(quán)益。紙張分類:打開(從_ _ _ _ _到_ _ _ _ _ _ _ _ _ _之
19、間)簽署人:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _原創(chuàng)性聲明我再次聲明，所提交的畢業(yè)設(shè)計(論文)是我在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨立完成的研究工作成果，該成果不存在知識產(chǎn)權(quán)糾紛。據(jù)我所知，本設(shè)計(論文)不包含任何其他個人或團體發(fā)表或撰寫的作品，文中引用的除外。對本論文研究做出重要貢獻的個人和集體，在本文中均有明確標(biāo)注。此聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名:2
20、010 年 9 月 20 日畢業(yè)設(shè)計(論文)授權(quán)書我完全理解濱州學(xué)院關(guān)于畢業(yè)設(shè)計(論文)收集、保存和使用的規(guī)定。本人愿意按照學(xué)校的要求提交本人學(xué)位論文的印刷版和電子版，并同意學(xué)校保留本人學(xué)位論文的印刷版和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其他復(fù)制方式保留設(shè)計(論文)；在不盈利的前提下，學(xué)校同意建立目錄檢索和閱覽服務(wù)系統(tǒng)，發(fā)布設(shè)計(論文)的部分或全部內(nèi)容，并允許他人依法合理使用。(文件解密后應(yīng)符合本規(guī)定)作者簽名:2010 年 9 月 20 日致謝時光飛逝，大學(xué)里的學(xué)習(xí)生活很快就要過去了。在這四年的學(xué)習(xí)生活中，我收獲了很多，而這些成績的取得，離不開一直關(guān)心和幫助我的人。首先，我感覺這個學(xué)科是我學(xué)校開設(shè)
21、的，給我提供了經(jīng)驗，也為我以后從事計算機工作打下了基礎(chǔ)。這個畢業(yè)設(shè)計大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于接近尾聲了。這次畢業(yè)設(shè)計是對我大學(xué)四年學(xué)習(xí)最好的考驗。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我的能力有了很大的提高，比如操作能力，問題分析能力，合作精神，嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等等。這期間凝聚了很多人的心血，在此發(fā)表心聲。沒有他們的幫助，我無法成功完成這項設(shè)計。首先要特別感謝郭千功老師對我的悉心指導(dǎo)，在我論文寫作和設(shè)計的過程中，他給了我很多幫助和指導(dǎo)，為我理清了設(shè)計思路和操作方法，對我做過的題目提出了有效的改進方案。龔老師淵博的知識、嚴謹?shù)淖黠L(fēng)和孜孜不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。從他身上，我學(xué)到了很多可以讓我受益終生的東西。我要
22、再次向周偉老師表達我的心聲。其次，我想感受一下大學(xué)四年期間所有老師和輔導(dǎo)員對我的嚴格要求，以及他們在學(xué)習(xí)和生活上的幫助，讓我知道很多專業(yè)知識和做人的道理，在以后的生活中有繼續(xù)奮斗的力量。另外，我也想感受一下大學(xué)四年與我同行的同學(xué)朋友們的關(guān)心與支持。和他們一起學(xué)習(xí)生活讓我的大學(xué)生活非常充實，給我留下了許多難忘的回憶。最后，想感受一下父母的關(guān)系和理解。沒有他們在我學(xué)習(xí)生涯中的無私奉獻和默默支持，我不可能順利完成今天的學(xué)業(yè)。四年的大學(xué)生活就要結(jié)束了，我們的校園生活也要結(jié)束了。我們的內(nèi)心充滿了無盡的悲傷和依戀。從這里開始，對于我的人生來說，將是一個把所學(xué)應(yīng)用到實際工作中的新征程。回顧過去的四年，取得了
23、一些成績，生活中有苦有樂。我感受到老師四年來孜孜不倦的教導(dǎo)，以及她對我成長的關(guān)心和愛護。向朋友學(xué)習(xí)，感覺像兄妹一樣。四年風(fēng)風(fēng)雨雨，我們一起走過，滿滿的愛與關(guān)懷，留給我最值得珍藏的記憶。在我十幾年的求學(xué)生涯中，我離不開父母的鼓勵和支持。正是他們的辛勤工作和無私奉獻，為我創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)條件。只有這樣，我才能順利完成學(xué)業(yè)，感謝他們一直以來的支持和培養(yǎng)。最后，我要特別感謝我的導(dǎo)師大瑞先生和我的研究生助教熊偉力先生。他們在我畢業(yè)的最后時刻給了我們很大的幫助和鼓勵，給了我很多解決問題的思路。在此表示衷心的感謝。老師們認真負責(zé)的工作態(tài)度，嚴謹?shù)膶W(xué)術(shù)精神，深厚的理論水平，都讓我受益匪淺。無論是理論上還是實踐上，他都給了我很大的幫助，讓我提高了很多。這對我以后的工作和學(xué)習(xí)有很大的幫助，感受到他耐心的指導(dǎo)。在論文寫作過程中，老師們給了我很大的幫助，幫助解決了很多困難，使論文及時完成。在此，我表達我真摯的感情。
波浪正向入射對斜坡作用實驗
