表演水池浪压力计算与试验
发布时间：2021-07-13 15:02
当代海洋馆里的表演水池所安装的透明亚克力玻璃板,主要是方便游客观赏海洋动物水中及跃起的运动姿态。亚克力板一般属空间弧形悬臂结构,尽管挡水高度不大,但跨度很大,在池内水压力作用下会产生较大的变形。目前,主要通过增加悬臂式腹臂提高其抵抗向外变形的刚度,但增加的腹臂会遮挡游客的视线,影响观赏效果。因此,能否在不增加腹臂的条件下,将亚克力玻璃板的变形控制在安全范围以内值得研究。亚克力玻璃板带有一定的脆性,其变形是我们首要关注的,属于变形控制,而要研究其变形首先要研究作用在直立亚克力玻璃壁上的浪压力分布,所以研究重点为波浪要素的计算和作用在直立板上的波浪动水压力。本文通过理论计算、模型试验和数值模拟这三种方法研究了表演水池直立亚克力板上的波浪压力及亚克力板在静、动水压力下的变形,主要工作内容如下:（1）从波浪理论的角度出发,运用斯托克斯波的二阶近似解和直墙前立波的五阶近似解中波高与波长的关系,并结合波浪理论要素之间的基本关系求解了动物表演涌浪情况下涌浪三要素的近似解。找出了一个区别于风浪要素,专门计算重物落水后激起的涌浪要素的计算方法。（2）运用使用范围较广的《海港水文规范》和《水工建筑物荷载设...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 波浪三要素和波浪压力研究现状
1.3 表演水池原型介绍
1.4 本文的研究内容
2 规范方法计算波浪压力
2.1 引言
2.2 波浪的类型
2.2.1 线性波
2.2.2 非线性波
2.3 波的选择
2.4 波浪要素的计算
2.5 波浪压力的计算
2.5.1《海港水文规范》计算动水压力
2.5.2《水工建筑物荷载设计规范》计算动水压力
2.6 本章小结
3 模型试验
3.1 引言
3.2 相似理论
3.2.1 波浪运动相似
3.2.2 亚克力玻璃墙体的弹性相似
3.3 有机玻璃板密度与弹性模量
3.3.1 有机玻璃板的密度测试
3.3.2 有机玻璃板弹性模量测试
3.4 模型设计和模型加工
3.4.1 配重
3.4.2 亚克力壁位移比尺的计算
3.4.3 模型设计和虎鲸的模拟
3.5 自振频率
3.5.1 频率试验
3.5.2 Westergaard附加质量法
3.6 比尺关系
3.7 试验方案
3.8 水压力作用下的变形
3.9 三要素和压力分布
3.9.1 工况一：抛一条鱼
3.9.2 工况二：抛两条鱼
3.9.3 工况三：抛三条鱼
3.9.4 工况四：抛四条鱼
3.9.5 工况五：平放一条鱼的自由下落
3.10 结果整理分析
3.10.1 波浪压力
3.10.2 波浪三要素
3.10.3 亚克力板变位
3.11 本章小结
4 有限元数值模拟
4.1 引言
4.2 计算过程
4.3 计算结果分析
4.3.1 短板模拟结果
4.3.2 长板模拟结果
4.4 结果分析与讨论
4.5 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]溃坝涌浪及其对重力坝影响的数值模拟[J]. 陈健云,李静,徐强,孙迅. 浙江大学学报(工学版). 2016(11)
[2]库岸滑坡涌浪经验估算方法对比分析[J]. 黄锦林,张婷,李嘉琳. 岩土力学. 2014(S1)
[3]基于附加质量法的水与水池壁板动力相互作用分析[J]. 杨剑,王恒栋,彭夏军. 特种结构. 2014(02)
[4]重力坝-库水-地基相互作用分析方法比较研究[J]. 王铭明,陈健云,徐强. 大连理工大学学报. 2013(05)
[5]海堤风浪爬高计算方法探讨[J]. 黄朝煊,袁文喜. 人民长江. 2012(19)
[6]有“塑胶水晶”之美誉的亚克力[J]. 于丽. 科技信息. 2011(07)
[7]水工建筑物波浪要素计算探讨[J]. 程兴奇,刘福臣,李凌宵. 长江科学院院报. 2009(07)
[8]波浪正向入射作用于直立堤上波压力的研究[J]. 华艳茹,徐绩青,杨成渝,吴宋仁. 港工技术. 2008(02)
[9]浙江省海塘工程波浪要素计算分析与比较[J]. 贺海洪,陈善民,胡海忠. 浙江水利科技. 2005(04)
[10]直墙波浪力计算中几个问题的探讨[J]. 王登婷. 水动力学研究与进展（A辑）. 2005(03)
博士论文
[1]高重力坝抗震措施及坝体—库水—地基系统动力相互作用研究[D]. 王铭明.大连理工大学 2012
[2]库岸滑坡涌浪对坝体影响研究[D]. 黄锦林.天津大学 2012
[3]结构动力模型相似问题及结构动力试验技术研究[D]. 朱彤.大连理工大学 2004
硕士论文
[1]基于SPH方法的滑坡涌浪及其对重力坝冲击作用研究[D]. 孙迅.大连理工大学 2016
[2]山区河道型水库滑坡涌浪对架空直立式码头结构作用影响研究[D]. 杨艳.重庆交通大学 2014
[3]波浪正向入射对直立式防波堤的作用力[D]. 华艳茹.重庆交通大学 2008
本文编号：3282282
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 波浪三要素和波浪压力研究现状
1.3 表演水池原型介绍
1.4 本文的研究内容
2 规范方法计算波浪压力
2.1 引言
2.2 波浪的类型
2.2.1 线性波
2.2.2 非线性波
2.3 波的选择
2.4 波浪要素的计算
2.5 波浪压力的计算
2.5.1《海港水文规范》计算动水压力
2.5.2《水工建筑物荷载设计规范》计算动水压力
2.6 本章小结
3 模型试验
3.1 引言
3.2 相似理论
3.2.1 波浪运动相似
3.2.2 亚克力玻璃墙体的弹性相似
3.3 有机玻璃板密度与弹性模量
3.3.1 有机玻璃板的密度测试
3.3.2 有机玻璃板弹性模量测试
3.4 模型设计和模型加工
3.4.1 配重
3.4.2 亚克力壁位移比尺的计算
3.4.3 模型设计和虎鲸的模拟
3.5 自振频率
3.5.1 频率试验
3.5.2 Westergaard附加质量法
3.6 比尺关系
3.7 试验方案
3.8 水压力作用下的变形
3.9 三要素和压力分布
3.9.1 工况一：抛一条鱼
3.9.2 工况二：抛两条鱼
3.9.3 工况三：抛三条鱼
3.9.4 工况四：抛四条鱼
3.9.5 工况五：平放一条鱼的自由下落
3.10 结果整理分析
3.10.1 波浪压力
3.10.2 波浪三要素
3.10.3 亚克力板变位
3.11 本章小结
4 有限元数值模拟
4.1 引言
4.2 计算过程
4.3 计算结果分析
4.3.1 短板模拟结果
4.3.2 长板模拟结果
4.4 结果分析与讨论
4.5 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]溃坝涌浪及其对重力坝影响的数值模拟[J]. 陈健云,李静,徐强,孙迅. 浙江大学学报(工学版). 2016(11)
[2]库岸滑坡涌浪经验估算方法对比分析[J]. 黄锦林,张婷,李嘉琳. 岩土力学. 2014(S1)
[3]基于附加质量法的水与水池壁板动力相互作用分析[J]. 杨剑,王恒栋,彭夏军. 特种结构. 2014(02)
[4]重力坝-库水-地基相互作用分析方法比较研究[J]. 王铭明,陈健云,徐强. 大连理工大学学报. 2013(05)
[5]海堤风浪爬高计算方法探讨[J]. 黄朝煊,袁文喜. 人民长江. 2012(19)
[6]有“塑胶水晶”之美誉的亚克力[J]. 于丽. 科技信息. 2011(07)
[7]水工建筑物波浪要素计算探讨[J]. 程兴奇,刘福臣,李凌宵. 长江科学院院报. 2009(07)
[8]波浪正向入射作用于直立堤上波压力的研究[J]. 华艳茹,徐绩青,杨成渝,吴宋仁. 港工技术. 2008(02)
[9]浙江省海塘工程波浪要素计算分析与比较[J]. 贺海洪,陈善民,胡海忠. 浙江水利科技. 2005(04)
[10]直墙波浪力计算中几个问题的探讨[J]. 王登婷. 水动力学研究与进展（A辑）. 2005(03)
博士论文
[1]高重力坝抗震措施及坝体—库水—地基系统动力相互作用研究[D]. 王铭明.大连理工大学 2012
[2]库岸滑坡涌浪对坝体影响研究[D]. 黄锦林.天津大学 2012
[3]结构动力模型相似问题及结构动力试验技术研究[D]. 朱彤.大连理工大学 2004
硕士论文
[1]基于SPH方法的滑坡涌浪及其对重力坝冲击作用研究[D]. 孙迅.大连理工大学 2016
[2]山区河道型水库滑坡涌浪对架空直立式码头结构作用影响研究[D]. 杨艳.重庆交通大学 2014
[3]波浪正向入射对直立式防波堤的作用力[D]. 华艳茹.重庆交通大学 2008
本文编号：3282282
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3282282.html
