本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)室內(nèi)波和內(nèi)孤立波造波裝置，屬于船舶與海洋工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

海洋內(nèi)波不同于海面波動，它不能被人們輕易察覺到。因?yàn)楹Ｑ髢?nèi)波經(jīng)過海面附近時，海面附近等密度的垂向起伏很小，其最大振幅出現(xiàn)在海洋內(nèi)部。但是，海洋內(nèi)波的波幅可達(dá)上百米，引起海水內(nèi)部溫躍層或密度躍層產(chǎn)生大幅度運(yùn)動，進(jìn)而傳送物質(zhì)與能量、改變聲信號在海水中的傳播路線、導(dǎo)致海水強(qiáng)烈的輻聚輻散，對海洋結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生嚴(yán)重威脅等。因此對于內(nèi)波的研究至關(guān)重要。因此，一種集造內(nèi)波與內(nèi)孤立波一體的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)波和內(nèi)孤立波造波裝置亟待研發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)上述提出的技術(shù)問題，而提供一種實(shí)驗(yàn)室內(nèi)波和內(nèi)孤立波造波裝置。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

一種實(shí)驗(yàn)室內(nèi)波和內(nèi)孤立波造波裝置，包括水槽，支架和齒條；

所述水槽的左右兩側(cè)槽壁的上端分別設(shè)有滑軌，所述支架的下端兩側(cè)分別通過兩個可動滑塊與所述滑軌滑動連接，所述可動滑塊與所述支架固定連接，所述支架的上端設(shè)有豎直連桿，沿所述豎直連桿的軸線設(shè)有兩個固定滑塊，所述齒條遠(yuǎn)離齒條鋸齒的一側(cè)設(shè)有與兩個所述固定滑塊相配合的豎直滑軌，所述支架上還設(shè)有驅(qū)動所述豎直滑軌沿豎直方向向所述水槽方向或遠(yuǎn)離所述水槽方向運(yùn)動的伺服電機(jī)；

所述齒條的下端設(shè)有抽板或圓柱型沖箱，所述滑軌的延伸方向垂直于所述抽板的所在平面，所述圓柱型沖箱的軸線垂直于所述水槽的左右兩側(cè)槽壁。

所述水槽為矩形水槽，所述矩形水槽的左右兩側(cè)槽壁的四周分別設(shè)有用于固定支撐的角鋼，位于所述矩形水槽的左右兩側(cè)槽壁上端的角鋼通過螺栓螺母與所述滑軌連接。

所述可動滑塊與所述支架焊接。

所述伺服電機(jī)通過電機(jī)支架與所述支架連接，所述電機(jī)支架通過螺栓螺母與所述支架固定連接，所述伺服電機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)軸上設(shè)有與所述齒條的齒條鋸齒嚙合的齒輪。

所述豎直滑軌與所述齒條焊接。

所述固定滑塊與所述豎直連桿焊接。

所述抽板通過沉頭螺栓和螺母與所述齒條固定連接。

所述圓柱型沖箱通過螺栓螺母與所述齒條固定連接。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可以通過分別安裝抽板和圓柱型沖箱而實(shí)現(xiàn)造內(nèi)波和內(nèi)孤立波之間的轉(zhuǎn)換。

基于上述理由本發(fā)明可在船舶與海洋工程技術(shù)等領(lǐng)域廣泛推廣。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做以簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1中一種實(shí)驗(yàn)室內(nèi)波和內(nèi)孤立波造波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1中生成內(nèi)孤立波原理圖。

圖3是本發(fā)明的實(shí)施例2中一種實(shí)驗(yàn)室內(nèi)波和內(nèi)孤立波造波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的實(shí)施例2中生成行進(jìn)的內(nèi)波原理圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

如圖1和圖2所示，一種實(shí)驗(yàn)室內(nèi)波和內(nèi)孤立波造波裝置，包括水槽1，支架2和齒條3；

所述水槽1的左右兩側(cè)槽壁的上端分別設(shè)有滑軌4，所述支架2的下端兩側(cè)分別通過兩個可動滑塊5與所述滑軌4滑動連接，所述可動滑塊5與所述支架2固定連接，所述支架2的上端設(shè)有豎直連桿6，沿所述豎直連桿6的軸線設(shè)有兩個固定滑塊7，所述齒條3遠(yuǎn)離齒條鋸齒的一側(cè)設(shè)有與兩個所述固定滑塊7相配合的豎直滑軌8，所述支架2上還設(shè)有驅(qū)動所述豎直滑軌8沿豎直方向向所述水槽2方向或遠(yuǎn)離所述水槽2方向運(yùn)動的伺服電機(jī)9；

所述齒條3的下端設(shè)有抽板10，所述滑軌4的延伸方向垂直于所述抽板10的所在平面。

所述水槽1為矩形水槽，所述矩形水槽的左右兩側(cè)槽壁的四周分別設(shè)有用于固定支撐的角鋼11，位于所述矩形水槽的左右兩側(cè)槽壁上端的角鋼11通過螺栓螺母與所述滑軌4連接。

所述可動滑塊5與所述支架2焊接。

所述伺服電機(jī)9通過電機(jī)支架12與所述支架2連接，所述電機(jī)支架12通過螺栓螺母與所述支架2固定連接，所述伺服電機(jī)9的電機(jī)轉(zhuǎn)軸上設(shè)有與所述齒條3的齒條鋸齒嚙合的齒輪13。

所述豎直滑軌8與所述齒條3焊接。

所述固定滑塊7與所述豎直連桿6焊接。

所述抽板10通過沉頭螺栓和螺母與所述齒條3固定連接。

生成內(nèi)孤立波：水槽1中有兩層密度不同不相溶的流體(硅油和水)。伺服電機(jī)9的控制器輸入命令，啟動伺服電機(jī)9，使抽板10向上運(yùn)動，并使抽板10最下端剛好運(yùn)動到上層液體上表面的上方，然后將支架2向遠(yuǎn)離水槽1壁面的一側(cè)推動。在伺服電機(jī)9中重新輸入命令，在伺服電機(jī)9中的控制器中輸入命令，使抽板10向下運(yùn)動足夠距離確保擠壓后的上層液體不會從抽板10底端流過。將支架2向靠近水槽1壁面的一側(cè)緩慢推動，此時由于兩層流體的不相溶性，抽板10又阻止上層流體的流過，抽板10一側(cè)的上層流體會被擠壓，從而比另一側(cè)上層流體厚度要大。待液面穩(wěn)定后，在伺服電機(jī)9的控制器中輸入與上命令相反的命令，即抽板10可以向上運(yùn)動到剛好抽板10下端接觸上層液體上表面。啟動伺服電機(jī)9，抽板10向上運(yùn)動，抽板10一側(cè)擠壓部分上層液體由于重力作用塌陷，形成向右傳播的內(nèi)孤立波。

實(shí)施例2

如圖3和圖4所示，一種實(shí)驗(yàn)室內(nèi)波和內(nèi)孤立波造波裝置，其與實(shí)施例1所述的一種實(shí)驗(yàn)室內(nèi)波和內(nèi)孤立波造波裝置的區(qū)別特征為：

所述齒條3的下端設(shè)有圓柱型沖箱14，所述圓柱型沖箱14的軸線垂直于所述水槽1的左右兩側(cè)槽壁。

所述圓柱型沖箱14通過螺栓螺母與所述齒條3固定連接。

生成行進(jìn)的內(nèi)波：啟動伺服電機(jī)9，輸入命令，將圓柱型沖箱14置于距離兩層流體交界面下方一定距離處，在伺服電機(jī)9的控制器中輸入命令，使圓柱型沖箱14能上下往復(fù)運(yùn)動。其中應(yīng)先向上運(yùn)動到接近上層流體上表面處，然后再向下運(yùn)動相同的距離。當(dāng)圓柱型沖箱14往復(fù)運(yùn)動時，即生成行進(jìn)的內(nèi)波。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種實(shí)驗(yàn)室內(nèi)波和內(nèi)孤立波造波裝置，包括水槽，支架和齒條；水槽的左右兩側(cè)槽壁的上端分別設(shè)有滑軌，支架的下端兩側(cè)分別通過兩個可動滑塊與滑軌滑動連接，可動滑塊與支架固定連接，支架的上端設(shè)有豎直連桿，沿豎直連桿的軸線設(shè)有兩個固定滑塊，齒條遠(yuǎn)離齒條鋸齒的一側(cè)設(shè)有與兩個固定滑塊相配合的豎直滑軌，豎直滑軌與齒條焊接在一起，支架上還設(shè)有驅(qū)動豎直滑軌沿豎直方向向水槽方向或遠(yuǎn)離水槽方向運(yùn)動的伺服電機(jī)；齒條的下端設(shè)有抽板或圓柱型沖箱，滑軌的延伸方向垂直于抽板的所在平面，圓柱型沖箱的軸線垂直于水槽的左右兩側(cè)槽壁。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可以通過分別安裝抽板和圓柱型沖箱而實(shí)現(xiàn)造內(nèi)波和內(nèi)孤立波之間的轉(zhuǎn)換。

技術(shù)研發(fā)人員：鄒麗;于宗冰;李振浩;裴玉國;孫鐵志;姜勝超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大連理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.07
技術(shù)公布日：2017.11.10