摇板式造波机系统的研究与设计

发布时间：2021-06-10 20:41

　　模拟海浪对于船舶、水上飞机、海洋平台,港口设施等诸多领域的研究均具有重要的意义。目前国内外对海浪的模拟主要依靠建立物理波浪水池,通过造波机来模拟实际的海浪。造波作为一项重要的试验技术,它相应的造波理论已有上百年的历史。本项目来源于中国特种飞行器研究所“飞机迫降水池”造波机系统的研究与设计。本文从设计出满足用户要求的摇板式造波机系统出发,对整个摇板式造波机系统的机械系统,运动控制系统和软件系统等主要部分进行了分析和研究。本文基于微幅波理论,运用数学物理方程与特殊函数中求解偏微分方程的方法,求解在给定边界条件下的速度势函数,得到波幅和摇板振幅之间的关系式,即造波机系统的水动力传递函数。依据此水动力传递函数,进行造波摇板主尺度的讨论和计算。此外本文对摇板在造波过程中的受力和功率进行了分析和计算,选择了合适的电动缸和电机。本造波机系统的运动控制技术采用了目前国内外主流的交流伺服控制系统。交流伺服造波机主要由交流伺服电动机、驱动器、多轴运动管理器和上位机组成。在造波软件方面,本造波机的软件系统主要包括造波系统和数据分析系统,能够实现二维规则波和不规则波的生成、数据采集、波面高度显示。同时运用谱估... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外发展情况
    1.3 本文的主要工作
2 摇板式造波理论的研究
    2.1 造波机的形式
    2.2 摇板造波理论
    2.3 本章小结
3 造波机主要参数的计算
    3.1 摇板几何尺寸的计算
    3.2 最大冲程和速度的计算
    3.3 摇板的作用力及所需功率推导
    3.4 作用力及所需功率的计算
    3.5 电动缸和电机的选型
    3.6 造波能力曲线
    3.7 本章小结
4 摇板的设计和控制系统的概述
    4.1 摇板的设计
    4.2 运动控制系统简介
    4.3 本章小结
5 造波软件编程
    5.1 软件系统简介
    5.2 造波系统
    5.3 数据分析系统
    5.4 本章小结
全文总结
致谢
参考文献
附录 1 攻读硕士学位期间发表论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]水池造波技术及发展概况[J]. 马玉麟,孙永明,王帅军.  科技资讯. 2012(10)
[2]水池摇板式造波机传递函数研究[J]. 郑文涛,姚木林,兰波,张波.  船舶力学. 2011(11)
[3]基于Lab Windows/CVI的交流伺服造波机运动控制[J]. 张亚群,姜曼松.  船海工程. 2007(05)
[4]伺服电机驱动式水槽造波机系统设计[J]. 张瑞波,王收军,朱国良.  机械设计. 2007(10)
[5]摇板式造波机的控制系统设计[J]. 邓勇,王收军.  天津理工大学学报. 2005(04)
[6]无反射不规则波造波机系统的研究[J]. 柳淑学,吴斌,李木国,王静.  水动力学研究与进展（A辑）. 2003(05)
[7]国内外水池造波设备与造波技术的发展现状[J]. 杨志国.  黑龙江科技信息. 2003(09)
[8]蛇形多向不规则波造波机波浪产生方法及特性[J]. 李木国,柳淑学,张群,郭美谊,王静.  大连理工大学学报. 2003(03)
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博士论文
[1]斜向和多向不规则波对直立堤作用的研究[D]. 李本霞.大连理工大学 2003

硕士论文
[1]4m×1m平推式不规则波造波机的优化设计[D]. 熊兴.天津理工大学 2013
[2]某型水上飞机水动力性能数值验证研究[D]. 上官纯飞.华中科技大学 2012
[3]交流伺服智能位置控制技术的研究与实现[D]. 刘于之.大连理工大学 2011
[4]数值水池造波方法研究[D]. 李宏伟.哈尔滨工程大学 2009
[5]电动造波机交流伺服控制系统的研究[D]. 徐旭.天津大学 2007
[6]电动伺服冲箱式造波机功率匹配研究[D]. 汪洋.华中科技大学 2005



本文编号：3223086