Способ экспериментального определения воздействия волн на гидротехнические сооружения Советский патент 1951 года по МПК E02B3/06 G01N3/10 

Известные способы определения волнового воздействия па сооружения путем интегрирования площадей эпюр волнового давления, полученных точечным построением, в ряде случаев не дают достаточно надежных данных и содержат в своих предпосылках ряд произвольных допущений как в отнощении принимаемой исходной формы волны, так II в отношении очертания эпюры распределения волнового давления.

Описываемый способ устраняет эти недостатки и заключается в том, что, с целью непосредственного нахождения величины и точки приложения равнодействующей сил суммарного волнового давления, модель Гидросооружения устанавливают па тележке или подвешивают в состоянии равновесия на дне лотка с искусственно воспроизводимыми в нем волнами. По показаниям осциллографа с индукционными или тензометрическими датчиками, нагруженными весом модели и суммарным волновым давлением, определяют необходимые данные.

Такой способ дает возможность непосредственно на модели определять воздействия волн любого характера на гидравлическое сооружение любой конструкции и очертания и способствует облегчению расчетов на прочность и устойчивость гидротехнических сооружений.

На чертеже изображена схема подвески модели для определения горизонтальной составляющей волнового давления предложенным способом.

Для определения горизонтальной составляющей сил волнового давления исследуемую модель 1 устанавливают на тележку 2, которая может беспрепятственно неремещаться по рельсам 3, закрепленным па дпе лотка 4. В целях уменьшения сил трения, скаты тележки 2 монтируют на шариковых подшипниках 5. Для размещения тележки и рельс в лотке 4 устанавливают приямок с таким расчетом, чтобы подошва исследуемой модели 1 находилась вровень с общим уровнем дна лотка.

Модель 1 задерживается в состоянии равновесия с помощ.ью тяги 6,. перекинутой через систему блоков 7 и 8 натянутой посредством гру№ 93099

за 9, подбираемого таким образом, чтобы в точности уравновешивать горизонтальную составляющую равнодействующей сил волнового давления. Цапфы блоков монтируются на щариковых подщипииках и вся система тщательно центрируется. Для фиксирования смещений исследуемой модели 1, смонтированной па тележке 2, применяется осциллограф 10 в сочетании с индукционным или тензометрическим датчиком. Определение сил волнового давления сопровождается в каждом отдельном случае определением сил трения и инерционных сил путем подбора уравновещивающего груза 9, соответствующего моменту подвижки модели 1, установленной на тележке при спокойном горизонте воды в лотке. При определении суммарного волнового давления найденная таким образом величина сил трения суммируется с величиной груза, уравновешивающего силы волнового давления.

При определении величины полного опрокидывающего момента подвеска модели осуществляется при помощи телетензометров, укрепляемых в требуемых двух или трех точках, в зависимости от рещения плоской или пространственной задачи.

При наличии опрокидывающего момента, вызываемого наличием волнового давления, величина опорных реакций изменяется таким образом, что одна из них возрастет на величину А, другая же соответственно уменьщится. Общая же величина опрокидывающего момента, при отсутствии вертикальной составляющей волнового давления, определяется при этом как ЛА1, где 1 расстояние между двумя точечными опорами. Таким образом, задача отыскания центра приложения равнодействующей волнового давления в экспериментальном отнощении сводится к определению изменения величины опорных реакций в упомянутых выще двух (или трех) точках. Осуществляется это при помощи системы, состоящей из высокочастотных индуктивных датчиков, сердечники которых прикреплены к концам гибких пластинок, нагруженных весом модели 1 электронного усилителя, служащего для усиления электрических импульсов в цепи обмотки датчика при перемещениях сердечника; выход усилителя питает соответствующий шлейф осциллографа, регистрирующего колебания давления на точечные опоры. Для определения ио осциллограммам величин опорных реакций строится тарировочная кривая.

Предмет изобретения

Способ экспериментального определения воздействия волн на гидротехнические сооружения, основанный на измерении реакций подвесок, удерн нвающих вдоль сооружения, отличающийся тедМ, что, с целью непосредственного нахол дения величины и точки приложения равнодействующей сил суммарного волнового давления, определение горизонтальной составляющей этого давления производят при установке модели сооружения в состоянии равновесия на тележке с возможностью Г1еремещения модели в лотке с искусственно воспроизводимыми в нем волнами требуемого характера по величине груза, уравновешивающего сплы давления с учетом сил трения и инерциоииых сил, а определеиие вертикальной составляющей этого давления, величины полного опрокидывающего момента и, следовательно, точки приложепия равнодействующей сил волнового давления производят при подвеске модели соору ;ения в лотке на системе тяг по показаниям осциллографа с индукционными или тензометрическими датчиками, нагруженными весом модели и суммарным волновым давлением и закрепленными в требуемых точках конструкции в зависимости от решения плоской или пространствеииой задачи.