[发明专利]波流力测量试验装置及方法

权利要求书

1.一种波流力测量试验装置，其特征在于，该装置包括设置在试验槽中的起支撑稳定作用的主架(1)、可竖直移动地定位在所述主架上的升降平台(2)以及安装在主架下方地面上的水平测力三角支撑架(3)；

所述主架包括竖直固定在地面的若干根基础立柱(1-1)以及设置在基础立柱的上、中位置的上支撑平台(1-2)和下支撑平台(1-3)；所述上支撑平台由四根一级上横梁(1-2-1)组成的矩形外框、设置在一级上横梁的迎、背浪侧的四根二级上横梁(1-2-2)、设置在两根二级上横梁上且形成矩形内框的三级上横梁(1-2-3)组成；所述下支撑平台结构与上支撑平台结构相同；

所述二级上横梁与二级下横梁之间设置有若干可竖直运动的升降立柱(1-4)，所述三级上横梁与三级下横梁之间设置着由水平螺杆(1-6)带动的可竖直运动的升降螺杆(1-5)，由水平电机驱动的水平螺杆安装在三级上横梁上；各升降立柱分别与固定在二级上横梁以及二级下横梁上的滑套进行上下滑动配合，各升降立柱的底端共同连接一水平布置的圆形滑轨(1-9)；所述升降平台位于圆形滑轨下方且通过弧形滑块(1-9-1)可滑动地定位在圆形滑轨上；

所述升降平台上设置着由一级滑动副、定位在一级滑动副上的二级滑动副以及定位在二级滑动副上的连接架组成的过渡架(2-2-2)，用于悬挂海工结构物。

2.根据权利要求1所述的波流力测量试验装置，其特征在于：所述水平测力三角支撑架由水平槽钢(3-1)、垂直槽钢(3-2)和倾斜角钢(3-3)组成，所述垂直槽钢上设有配置着滑块的垂直滑轨(3-4)，所述水平槽钢底部开设有螺栓开口，以通过螺栓将水平测力三角支撑架固定在地面上。

3.根据权利要求2所述的波流力测量试验装置，其特征在于：所述一级滑动副包括固定在升降平台上的一级滑轨(2-1)以及可滑动地定位在一级滑轨上的一级滑块(2-1-1)，所述二级滑动副包括固定在一级滑块上的二级滑轨(2-2)以及可滑动地定位在二级滑轨上的二级滑块(2-2-1)；所述连接架与二级滑块固定连接。

4.根据权利要求3所述的波流力测量试验装置，其特征在于：所述升降螺杆与水平螺杆上的螺套连接，圆形滑轨则与升降螺杆下部的螺套连接。

5.根据权利要求4所述的波流力测量试验装置，其特征在于：所述升降立柱上刻有长度刻度，所述圆形滑轨上刻有弧度刻度。

6.采用所述波流力测量试验装置进行试验的方法，包括如下步骤：

a.试验人员首先根据海工结构物的具体尺寸，制作试验用的模型，并在测力点位置钻孔，模型几何尺度的允许偏差不超过±1％，局部小尺度的允许偏差不超过±0.5mm；

b.利用润滑油将波流力架子的所述升降立柱、升降螺杆和各部分所述滑块进行仔细涂抹，保证在微小作用下能够移动；

c.模型顶面在垂直方向通过垂直压力传感器连接在所述二级滑轨下部的槽钢上，通过调节使得保持整体水平；

d.根据实际高程调节所述电机，确定模型的垂直位置；

e.利用所述圆形滑轨上的弧形滑块进行模型的角度调整，待调整到位将所述弧形滑块卡牢；

f.模型侧面在水平方向上连接水平压力传感器，所述水平压力传感器经配套螺杆连接所述水平测力三角支撑架上垂直移动的滑块，所述水平测力三角支撑架调整位置后再与地面固定；

g.当模型在波流力试验架子上安装完成后，根据试验条件往水槽中注水、造流，待水流条件平稳后再造波，通过所述垂直压力传感器记录模型的浮托力，通过所述水平压力传感器记录模型的水平力；

h.试验完成后，若针对同一模型进行不同水文条件试验，重复步骤d-g；若不同的模型，则重复步骤c-g。