CN104897362A - 水下振动模拟用多边界试验水箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水下振动模拟用多边界试验水箱，包括U形结构的箱体，箱体的两个开口侧均安装有挡板，箱体内设置有两块隔板，每块隔板均与挡板平行，且同时与箱体的底面和两个侧面垂直，箱体的两个侧面设置有多组插槽，隔板固定在插槽内，两块隔板基于箱体的中心位置对称布置，箱体的底板上设置有连接孔和排水口，连接孔处设置有截面为半圆形的密封圈，密封圈的中部设置有连接板，连接板由上连接板、下连接板和中间肋板焊接而成，上连接板与密封圈连接，下连接板连接试验振动台。本发明可拼接扩展箱体长度，便于改进；可模拟不同的边界条件，应用范围广；可以通过透明玻璃观察不同振动条件下的波浪变化效果，操作观察都非常方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种试验水箱，具体涉及一种水下振动模拟用多边界试验水箱。
背景技术
随着世界各国对海洋资源开发的日益重视，海洋土木工程的海洋力学环境适应性研究正逐渐成为环境工程新的研究热点，例如海上风电、海洋采油平台、海底远距离输送工程、远海岛礁开发建造工程等。海底地震作为典型的海洋力学环境要素，对海洋土木工程的可靠性、安全性影响巨大，在实际工程中主要依靠理论和仿真分析的方法进行相应流固耦合问题研究。随着研究的深入，迫切需要通过试验的方法验证流固耦合的结果，而相关的专利中并没有提出可供使用的水箱设计方法，因此很有必要设计一种可供水下振动模拟用的试验水箱。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种水下振动模拟用多边界试验水箱。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种水下振动模拟用多边界试验水箱，包括U形结构的箱体，所述箱体包括U形框架和底板，所述U型框架的两个侧面均安装有有机玻璃板，所述底板平铺在所述U型框架的底面，所述箱体的两个开口侧均安装有挡板，所述箱体内设置有两块隔板，每块所述隔板均与所述挡板平行，且同时与所述箱体的底面和两个侧面垂直，所述箱体的两个侧面设置有多组插槽，所述隔板固定在所述插槽内，两块所述隔板基于箱体的中心位置对称布置，所述底板上设置有连接孔和排水口，所述连接孔处设置有截面为半圆形的密封圈，所述密封圈的中部设置有连接板，所述连接板由上连接板、下连接板和中间肋板焊接而成，所述上连接板与所述密封圈连接，所述下连接板连接试验振动台。
进一步地，所述底板为钢质结构板，所述箱体的有机玻璃板通过螺栓固定在所述U型框架上。
进一步地，所述箱体的有机玻璃板有多块，所述插槽处于所述箱体的相邻两块有机玻璃板之间。
进一步地，所述底板的下方焊接有支撑柱，便于将下连接板与试验用的振动台连接。
进一步地，所述挡板和所述隔板均由矩形框架和有机玻璃板组成，所述U形框架和所述矩形框架均采用型材焊接。
进一步地，所述连接孔位于所述底板的中心位置。
进一步地，所述密封圈的边缘部通过螺栓和压板固定在所述底板上，且中间区域置于所述连接孔内并与所述上连接板连接。
进一步地，所述上连接板与所述下连接板平行，所述中间肋板同时与所述上连接板和所述下连接板垂直。
进一步地，所述密封圈为多层重叠结构。
更进一步地，所述密封圈包括上密封圈和下密封圈，所述下密封圈的最底部设置有漏水阀门。
本发明的有益效果在于：
1)可拼接扩展箱体长度，便于改进；
2)可模拟不同的边界条件，应用范围广；
3)可以通过透明玻璃观察不同振动条件下的波浪变化效果，操作观察都非常方便。
附图说明
图1是本发明所述水下振动模拟用多边界试验水箱的结构示意图；
图2是本发明所述箱体的结构示意图；
图3是本发明所述挡板的结构示意图；
图4是本发明所述隔板的结构示意图；
图5是本发明所述密封圈的结构示意图；
图6是本发明所述连接板的结构示意图；
图中：1-箱体、2-挡板、3-隔板、4-密封圈、5-连接板、6-有机玻璃板、7-插槽、8-底板、9-连接孔、10-排水阀口、11-U形框架、12-支撑柱、13-矩形框架、14-上密封圈、15-下密封圈、16-漏水阀门、17-上连接板、18-中间肋板、19-下连接板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本发明包括U形结构的箱体1，箱体1包括U形框架11和底板8，U型框架的两个侧面均安装有有机玻璃板6，底板8平铺在U型框架的底面，箱体1的两个开口侧均安装有挡板2，箱体1内设置有两块隔板3，每块隔板3均与挡板2平行，且同时与箱体1的底面和两个侧面垂直，箱体1的两个侧面设置有多组插槽7，隔板3固定在插槽7内，两块隔板3基于箱体的中心位置对称布置，底板8上设置有连接孔9和排水阀口10，连接孔9处设置有截面为半圆形的密封圈4，密封圈4的中部设置有连接板5，连接板5由上连接板17、下连接板19和中间肋板18焊接而成，上连接板17与密封圈4连接，下连接板19连接试验振动台，上连接板17与下连接板19平行，中间肋板18同时与上连接板17和下连接板19垂直。
本发明所述水下振动模拟用多边界试验水箱，底板8为钢质结构板，箱体1的有机玻璃板6通过螺栓固定在U型框架上。箱体1的有机玻璃板6有多块，插槽7位于箱体1的相邻两块有机玻璃板6之间。侧面添加插槽7可实现不同的试验边界，当不需要时使用挡水木块填充。底板8的下方焊接有支撑柱12，便于将下连接板19与试验用的振动台连接。
挡板2和隔板3均由矩形框架13和有机玻璃板6组成，U形框架11和矩形框架13均采用型材焊接。
连接孔9位于底板8的中心位置，密封圈4及连接板5均位于中部的连接孔9处。
密封圈4的边缘部通过螺栓和压板固定在底板8上，且中间区域置于连接孔9内并与上连接板17连接，密封圈4采用橡胶材料。为了保证密封圈4的可靠性，密封圈4为多层重叠结构，在本实施例中，密封圈4包括上密封圈14和下密封圈15，下密封圈15的最底部设置有漏水阀门16。
本发明所述水下振动模拟用多边界试验水箱，所有的有机玻璃板6均通过螺栓固定安装在所对应的U型框架11或矩形框架13上。插槽7的设计是为了可以变换隔板3位置，以便满足不同边界的试验需求。根据试验振动台台面的离地高度需求，在底板8下方的支撑柱12高度应与其相匹配。排水阀口10位于连接孔9附近，主要为了在试验完成后能够排出内部的水。为了满足防锈需求，在U形框架11和矩形框架13表面均喷有防锈漆，而为了实现密封性要求，在有机玻璃板与型材框架之间可添加橡胶垫层，并在所有缝隙处涂抹玻璃胶。试验过程中，连接板5在试验振动台台面的不同激励下，水箱内部的水将产生各式各样的波浪效果，使用的边界不同，即隔板3置于不同的插槽7中，水压对连接板5的反作用力也会有所差异，该水箱可用于研究多种边界条件的水下振动试验。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种水下振动模拟用多边界试验水箱，其特征在于：包括U形结构的箱体，所述箱体包括U形框架和底板，所述U型框架的两个侧面均安装有有机玻璃板，所述底板平铺在所述U型框架的底面，所述箱体的两个开口侧均安装有挡板，所述箱体内设置有两块隔板，每块所述隔板均与所述挡板平行，且同时与所述箱体的底面和两个侧面垂直，所述箱体的两个侧面设置有多组插槽，所述隔板固定在所述插槽内，两块所述隔板基于箱体的中心位置对称布置，所述底板上设置有连接孔和排水阀口，所述连接孔处设置有截面为半圆形的密封圈，所述密封圈的中部设置有连接板，所述连接板由上连接板、下连接板和中间肋板焊接而成，所述上连接板与所述密封圈连接，所述下连接板连接试验振动台。
2.根据权利要求1所述的水下振动模拟用多边界试验水箱，其特征在于：所述底板为钢质结构板，所述箱体的有机玻璃板通过螺栓固定在所述U型框架上。
3.根据权利要求1所述的水下振动模拟用多边界试验水箱，其特征在于：所述箱体的有机玻璃板有多块，所述插槽位于所述箱体的相邻两块有机玻璃板之间。
4.根据权利要求1所述的水下振动模拟用多边界试验水箱，其特征在于：所述底板的下方焊接有支撑柱。
5.根据权利要求1所述的水下振动模拟用多边界试验水箱，其特征在于：所述挡板和所述隔板均由矩形框架和有机玻璃板组成，所述U形框架和所述矩形框架均采用型材焊接。
6.根据权利要求1所述的水下振动模拟用多边界试验水箱，其特征在于：所述连接孔位于所述底板的中心位置。
7.根据权利要求1所述的水下振动模拟用多边界试验水箱，其特征在于：所述密封圈的边缘部通过螺栓和压板固定在所述底板上，且中间区域置于所述连接孔内并与所述上连接板连接。
8.根据权利要求1所述的水下振动模拟用多边界试验水箱，其特征在于：所述上连接板与所述下连接板平行，所述中间肋板同时与所述上连接板和所述下连接板垂直。
9.根据权利要求1所述的水下振动模拟用多边界试验水箱，其特征在于：所述密封圈为多层重叠结构。
10.根据权利要求9所述的水下振动模拟用多边界试验水箱，其特征在于：所述密封圈包括上密封圈和下密封圈，所述下密封圈的最底部设置有漏水阀门。
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