基于电阻矩阵定位原理的溃坝模型试验测量技术研究

发布时间：2017-08-12 22:27

  本文关键词：基于电阻矩阵定位原理的溃坝模型试验测量技术研究

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【摘要】：本文通过对国内外溃坝研究现状的调查分析,结合当前国内主要的几种溃坝物理模型研究方法在使用中的优缺点,根据目前溃坝测量设备与当前实验研究需求之间的差距,设计出一种新的测量技术——电阻矩阵定位技术。基于电阻矩阵定位技术,设计研制出一套安装于溃坝模型下游坝面的自动测量装置。依据装置的工作环境、测量目标,调查分析了设备防水、水下接插件、电阻网络结构几方面的技术现状,通过针对性设计改良,取得了以下成果:(1)研究了电阻矩阵定位的基本原理,并采用基本电子元件组装了扫描电路,通过室内模拟实验验证了采用电阻矩阵测量溃坝过程的可行性。(2)为使电阻矩阵在模型溃决时浸水、冲刷条件下依然可靠工作,研究调查了国内外主要的防水绝缘材料及材料在工作环境下损耗情况,最终确定了防水材料的种类及其损耗检测维护方法,并取得良好防水效果。(3)通过分析现有水下电气设备接插件的原理结构,结合自身电阻设备功能的需要,设计出了电阻矩阵中单个电阻单元相互连接的螺旋对顶结构,此种连接结构利用套管保护、螺旋对顶连接等手段,实现接通导电、断开绝缘的功能,是利用电阻矩阵定位原理测量溃坝过程的基础。(4)设计建造物理模型开展相关试验,并根据设备在上坝试验中的表现,不断探索,制作出了防水性稳定、连接断开效率最高的电阻矩阵排列方式,使得测量设备在均质土石坝溃坝模型中因坝体粒径较细而导致的电阻单元无法稳固安装于坝面,且无法在溃决冲刷处脱离矩阵网络的问题得到解决,并通试验检验了改良效果。(5)通过土石坝物理模型溃决实验,利用测量获得的电流数据还原出溃坝过程,并与实际情况对比吻合,证实了设备可成功用于溃坝物理模型的溃决过程测量。
【关键词】：电阻矩阵 溃坝测量 溃坝物理模型
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV122.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-25
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究现状10-22
• 1.2.1 溃坝过程与机理的研究进展10-11
• 1.2.2 溃坝过程测试技术发展现状11-14
• 1.2.3 土石坝物理溃坝模型研究现状14-18
• 1.2.4 电阻矩阵定位技术应用现状18-22
• 1.2.5 亟待进一步研究的问题22
• 1.3 研究内容和研究方法22-25
• 1.3.1 研究内容22-23
• 1.3.2 研究的技术路线23-25
• 第二章 电阻矩阵定位原理研究25-35
• 2.1 溃坝测量中的电阻矩阵设计25-30
• 2.1.1 电阻矩阵定位原理25-28
• 2.1.2 电阻矩阵元件选择28-30
• 2.2 扫描电路设计、组装30-31
• 2.3 电阻矩阵定位室内模拟试验31-35
• 2.3.1 原理可行性实验31-34
• 2.3.2 设备整体功能设计及使用原理34-35
• 第三章 电阻矩阵装置防水技术研究35-40
• 3.1 固体绝缘材料选择35-37
• 3.2 防水膜类材料选择37
• 3.3 发泡剂及纳米粉绝缘材料选择37-39
• 3.4 防水处理方案设计及制作39-40
• 第四章 测量设备水下连接设计及用电安全研究40-52
• 4.1 现有水下电接插技术研究40-46
• 4.1.1 常用水下接插件40-43
• 4.1.2 密封技术参数要求43-46
• 4.2 电阻矩阵连接结构设计46-48
• 4.3 水下用电安全规范现状48-50
• 4.4 小结50-52
• 第五章 土石坝溃坝过程模型实验研究52-70
• 5.1 溃坝模型类别52-53
• 5.1.1 逐渐溃决模型52-53
• 5.1.2 瞬间溃坝模型53
• 5.2 试验模型设计53-57
• 5.2.1 溃坝模型试验范围选择53
• 5.2.2 试验方案设计53-57
• 5.3 坝体模型建造57-60
• 5.4 设备检验模型实验60-66
• 5.4.1 非均质土石坝模型试验60-61
• 5.4.2 均质土石坝溃坝模型试验61-66
• 5.5 溃坝还原及机理分析66-70
• 5.5.1 电流数据还原溃坝过程66-68
• 5.5.2 溃坝机理分析68-70
• 第六章 结论与展望70-72
• 6.1 主要结论70
• 6.2 不足之处及改进方向70-72
• 谢辞72-73
• 参考文献73-76
• 攻读学位期间发表的学术论文和参加的科研项目76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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本文编号：663977