造波机-毕业设计开题报告
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南京邮电大学毕业设计(论文)开题报告题目基于信号波形合成设计学生姓名班级学号专业1.毕业设计课题内容和要求设计制作一个电路,能够产生多个不同频率的正弦信号,并将这些信号再合成近似方波和其他的信号。
要求方波振荡器的信号经分频和滤波处理,同时产生两个正弦波信号,这两种信号应具有确定的相位关系;且产生的信号波形无明显失真;并制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路;根据三角谐波的组成关系,设计一个新的信号合成电路,将产生的各个正弦信号合成一个近似的三角波形;并制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路。
2.毕业设计课题理解在现代电子学的各个领域,常常需要高精度且频率可方便调节的信号源。
信号发生器是产生各种电信号的设备。
在现今各部门中,特别在电子技术和无线电部门中经常要使用到各种频率、各种波形、各种幅度的信号源,用于测试、调整和检修工作。
传统的信号发生器一般采用模拟电路,存在比较大的缺陷。
波形信号发生器能够产生各种频率和幅值连续可调的规则和不规则波形信号,在生产和科研中有广泛的应用。
这里介绍了一种以单片机为核心,利用波形合成技术产生所需信号的信号发生器。
用相位累加器产生频率精确变化的基准时钟,实现信号频率的可调;单片机的PWM输出作为DAC参考电压,用以实现信号的幅值可调;其中总线系统控制逻辑和相位累加器逻辑在CPLD中实现。
随着电子技术的发展,电子系统对信号波形的合成要求更高。
本信号波形合成实验电路由555多谐振荡电路输出一个方波,然后对方波信号进行分频和滤波分别得到10kHz、30kHz、和50kHz频率的正弦波信号,最后经过信号放大移相电路和信号加法合成电路得到一个近似的方波和三角波,用单片机控制模块控制经AD转换输出正弦信号的幅值、经LCD液晶数字的显示幅值以及键盘输入的选频电路。
本系统具有结构紧凑,电路简单,涉及的知识范围广、功能强大、可扩展性强等优点。
关键字:555振荡信号;滤波分频;移相;加法合成3.信号波形合成的方案论证与选择(1)方波发生电路方案方案一:采用分立元件实现非稳态的多谐振振荡器,然后根据需要加入积分电路等构成正弦、矩形、三角等波形发生器。
机械开题报告范文精选5篇是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。
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机械论文开题报告课题名称:理论力学创新应用ZME型多功能实验台单自由度振动系统的测试一、选题的目的及意义:科学和经济的发展,人才聘用的市场化,都对毕业生的实际能力提出了很高的要求。
培养和训练毕业生的应用所学知识的能力、分析及解决问题的能力、实践动手能力和创新能力,是课题研究的基本目的。
机械振动是在日常生活和工程实际中普遍存在的一种现象,也是整个力学中ZUI重要的研究领域之一。
机械振动指机器或结构物在平衡位置附近所做的“往复运动”。
在工程中,存在着很多振动现象。
如飞行器与船舶的振动、机床与刀具的振动、各种动力机械的振动等。
机械振动降低了机器的动态精度和性能,机械振动会使机器产生交变载荷,这将导致机器使用寿命的降低甚至酿成灾难事故。
共振现象是工程中需要研究的重要课题,在共振区内振动都很强烈,会导致机器或结构过大变形,造成破坏。
因此有效地进行振动隔离或减振设计,消除和抑制振动的消极影响,是机械振动的一个主要研究方向之一。
研究机械振动的意义体现在发展振动理论、防范有害振动和利用有益振动等方面。
机械工业的技术水平和现代化程度极大地影响整个国民经济的技术水平。
现代化的工业、农业、交通等各个领域的发展要求设计出性能更好的机械设备,由此导致机械振动力学的发展和研究。
研究机械振动学的理论与方法,解释机械结构系统中各种复杂运动现象,实现大型复杂装备振动与噪声的有效控制,充分利用振动现象,是提升机械装备性能的重要手段,而机械振动系统测试是研究机械振动的重要手段。
机械振动测试是研究和解决工程技术中许多动力学问题必不可少的手段,可以用来求解机械结构的动力学参数:阻尼、固有频率等。
其目的:一是寻找振源,减少或消除被测量设备和结构所存在的振动;二是测定结构或系统的动态特性以便改进结构设计,提高抗震能力。
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题目:基于单片机的电池电量显示系统一、课题研究现状:电池的出现为人们的生活提供了便利,当今,我们的生活已经离不开电池的使用,尤其是锂电池的使用。
锂电池凭借自身优越的性能,已经在生活中得到了非常广泛的应用,在手机、数码相机、笔记本电脑等移动电子设备上,都随处可见锂电池的身影。
为了能随时得知锂电池的剩余电量,及时对锂电池进行充电,避免因锂电池电量不足导致电子设备突然断电而引发的问题,锂电池的电量检测技术显得十分的重要。
在目前的市场上,以锂电池作为供电能源的移动电子设备,大部分都自带有电量检测功能,但这些电量检测功能的精度普遍较低,无法完全满足用户的需求。
而且,具有锂电池电流检测、电池温度检测功能的移动电子设备也比较少,这十分不利于设备使用者对锂电池健康状态的监测。
因此,研究设计一个高精度、多功能的电池电量显示系统显得很有必要。
二、课题研究目的:通过此次电池电量显示系统的设计,掌握电子产品软硬件的设计流程,掌握单片机系统设计,不断提高自主学习与知识融汇贯通的能力,提高动手能力与创新能力、以及在调试过程中解决问题的能力,这对与我们毕业后的工作会非常有帮助。
本课题将专注于研究锂电池电量的检测技术,致力于研发出一种基于单片机的电池电量显示系统,具有精确的锂电池电量检测功能,同时还加入电池电流检测、电池温度检测等功能,能随时监测锂电池的状态。
本次设计的电池电量显示系统可广泛应用于各种使用锂电池供电的电子设备,让用户能够更精确、更方便、更全面地了解到锂电池的状态,具有一定的实用性与社会意义。
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下面是我整理了,有兴趣的亲可以来阅读一下!篇一自动化与机械自动化技术目前,我国自动化技术发展速度非常快,在机械领域中的作用也日趋明显。
应用自动化技术能够降低人力劳动成本,工作人员只需要进行简单的操作就能够实现大型机械的自动化作业,甚至能够完成人们无法完成的工作。
计算机技术的发展为自动化技术应用到机械领域提供了保障,人们打破了对传统机械行业的认识,以自动化设备来实现对机械的调用和装配,不仅降低了人力成本,同时还能够有效降低产品的报废率,是整个机械装配流程形成连续化,使产品的生产周期大幅缩短,保质保量的完成机械装配任务,为企业创造出更为丰厚的经济效益。
自动化技术在机械制造中的应用)信息自动化。
信息自动化主要是依托于计算机技术而形成的,其中主要包括辅助制造、辅助设计、工艺辅助设计、数据库系统管理等。
辅助制造指在产品生产过程中采用数值控制技术来实现自动化应用,进而完成产品的生产,也被称为数控技术;辅助设计是指采用计算机设计软件来完成对产品的创意、设计、建模、参数值评测等,并且对机械构件实现精确测量;工艺辅助设计则是辅助制造和辅助设计的纽带,能够有效提高工艺生产的效率,并使之实现优化和提升;产品数据库系统管理则是采用计算技术来实现对储入库,进而实现信息数据的系统化管理。
)物资供输自动化。
物资供输是对供产品生产的原材料进行运输和调配的过程,其物资供输自动化则是采用自动化手段来完成物资的运输和调配,是自动化在机械领域中得到应用的细分体现,其中涉及自动化设备、自动化装置、自动化物资输送、自动化软件等。
塔里木大学毕业论文(设计)开题报告课题名称苜蓿收获机的设计学生姓名肖豆学号 ********** 所属学院机械电气化工程学院专业农业机械化及其自动化班级农机 16-2 指导教师李传峰起止时间 2015.10.15—2016.5.28机械电气化工程学院教务办制填表说明一、学生撰写《开题报告》应包含的内容:1、本课题来源及研究的目的和意义;2、本课题在国内(外)研究现状及分析;3、本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路;4、完成本课题所必须的工作条件及解决的办法;5、完成本课题的工作方案及进度计划;6、主要参考文献(不少于7篇)。
二、本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在接到“毕业论文(设计)任务书”的两周内独立撰写完成,并交指导教师审阅。
三、开题报告要求手写体,字数在3000字以上,由学生在本报告册内填写,页面不够可自行添加A4纸张。
四、每个毕业论文(设计)课题须提交开题报告一式三份,一份学生本人留存,一份指导教师存阅,一份学生所在学院存档,备检备查。
一、本题来源及研究的目的和意义1.1 课题的来源:自选题1.2 研究的目的苜蓿是苜蓿属(Medicago)植物的通称,是一种多年生开花植物,是牲畜饲料,其中最著名的是作为牧草的紫花苜蓿(Medicago sativa),其是我国栽培历史最久远的牧草,号称为“牧草之王”。
苜蓿所含营养物质种类较丰富,除蛋白质含量极高外,还存在多种维生素,如维生素A、维生素B、维生素B2、维生素B6、维生素D、维生素E、维生素K和复合维生素B等。
苜蓿种植产量高,且草质优良。
近年来随着畜牧业产业结构调整,苜蓿的种植面积正在逐步扩大,其产业化规模发展很快。
苜蓿作为优良的植物蛋白饲料,其应用的深度和范围逐年扩大,其在促进畜牧业健康发展和维护国家粮食安全两个方面表现得尤为突出。
因而,实现苜蓿的收获机械化是提高生产效率,减少人工成本必由之路。
优质青干草获得的条件之一牧草调制。
课题类别:设计□论文□学生姓名:邓培学号:2005210502326班级:机制05-02班专业(全称):机械设计制造及其自动化指导教师:黄东胜2009年3月一、本课题设计(研究)的目的:通过该机械总成的设计,可对本专业的课程和知识进行一次全面的复习和应用,从而得到系统全面的锻炼。
设计内容涉及发动机选型、液力机械传动设计、液压系统设计、变速箱设计、连杆机构设计、焊接件、锻造件的设计。
二、设计(研究)现状和发展趋势(文献综述):装载机是最具代表性的工程机械,在交通、能源、水利、电力等各个领域均有广泛应用。
目前,国外装载机生产厂家在其产品的设计过程中广泛采用了现代设计方法,并高度应用了计算机技术和现代电子信息技术。
传统的设计方法是以经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。
现代设计方法是以电子计算机为手段,运用工程设计的新理论和新方法,使计算结果达到最优化,使设计过程实现高效化和自动化,主要包括以下内容:计算机辅助设计,优化设计,可靠性设计,有限元分析,动态设计,动态仿真,并行设计,模块化设计,机、电、液一体化设计,反求工程设计,绿色设计,工业艺术造型设计,人机工程学设计,价值分析,机械系统设计等。
应用现代设计方法可以适应时常激烈的竞争,提高设计质量并大大缩短设计周期,提高企业的竞争力。
我国的工程机械行业起步较晚,我国现代轮式装载机起始于20世纪60年代中期的Z435型。
经过几年努力,在吸收当时世界最先进的轮式装载机技术的基础上,成功开发了功率为162kW的铰接式轮式装载机,定型为Z450型(即后来的ZL50型),并于1971年12月18日正式通过专家鉴定。
这样诞生了我国第一台铰接式轮式装载机。
1978年,天津工程机械研究所根据原机械部的要求,制订出以柳工ZL50型为基型的我国轮式装载机系列标准,这是我国装载机发展史上的重大转折。
到70年代末、80年代初我国装载机制造企业已增加到20多家,初步形成了我国的装载机行业。
机械制造及自动化毕业论文开题报告届毕业设计(论文)开题报告题目MRSK31/1/24型经编机伺服驱动成圈装置机械结构设计学院_ 专业机械制造设计及其自动化_姓名_ ___ 班级___指导教师曹清林_ __设计地点江苏技术师范学院起止日期 2007.4-2007.62007年 4 月 30 日毕业设计(论文)开题报告(含课题的意义、目的;主要设计(研究)内容;设计(研究)方案;预期成果;进度安排及主要参考文献等,字数不少于1000字)一、意义、目的经编机编织过程中,成圈是形成织物组织的重要过程之一。
实现成圈动作的机构称之为成圈机构。
在成圈机构中,具体完成成圈过程的动作执行件称为槽针和针芯,因此,在下列的分析中,又特别将成圈机构称为槽针针芯运动机构,通过改造改变了原有一些机构。
使其自动化增强。
提高了其效率。
增强了原有功能。
现在采用伺服电机来代替凸轮机构。
凸轮机构的运动现由PLC编程来实现其运动轨迹。
增强了机器的实用性。
如果产品改变,不需要重新设计凸轮,只要改变其PLC的控制程序就可以实现。
二、主要设计(研究)内容1.根据具体机型分析。
现拟订出2种方案。
一种是采用凸轮作为原动件,来驱动机构实现槽针针尖和针芯针尖的运动轨迹,如图1图1第二种方案是采用伺服电机来代替凸轮机构。
实现其槽针针尖和针芯针尖的运动轨迹,机构简图,如图2所示:图2对2种方案进行比较可知:第一种方案采用凸轮机构,要求设计者经验要丰富,专业知识要强。
制造成本相对低,工作人员易于掌握。
宏观方面易于理解。
当其灵活性差。
一当机型改变,要重新设计凸轮机构。
而且凸轮之间调控难以把握。
第二种方案采用伺服电机驱动。
要求所学知识全面。
机构设计简单,可以避免凸轮机构设计,机构简单明了。
机型改变时只需要改变其控制程序,灵活性强,但是其控制部分复杂,成本代价高。
中北大学毕业设计开题报告学生姓名:宋开贸学号:0702014445 学院、系:机械工程与自动化学院机械工程系专业:机械设计制造及其自动化设计题目:500t阳极破碎机的设计指导教师:武建德(副教授)2011 年 3 月 14 日毕业设计开题报告1.结合毕业设计情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:文献综述一、500t阳极破碎机的功能目前,随着大容量预培电解槽在各国的使用范围越来越广,铝电解所需的炭素阳极炭块规格也越来越大[1]。
500t阳极破碎机是用于破碎电解返回的阳极块以及其他不合格的生熟阳极块的主要设备,可将物料粗碎到小尺寸(比如150mm×150mm尺寸以下),然后再经皮带输送机进入颚式破碎机和圆锥破碎机进一步破碎,最后破碎至更小尺寸(比如10~15mm 尺寸以下),作为原料返回生产系统中再次利用[2]。
二、500t阳极破碎机的工作原理500t阳极破碎机的装置主要由推料装置、格筛、机体、冲头装置和冲液阀等部件组成。
推料装置的作用把破碎机内已经被挤压实了的物料进行松动,一边在进行再破碎。
格筛安装在破碎室下面的支承梁上,为了减少炭块反转下来产生的冲击力,在格筛与支承梁之间安装有蝶形弹簧。
机体是整个破碎装置的主要受力构件,由机架、固定齿板、导轨等部件组成。
在机架一端的中央开设一个安装主油缸的孔。
冲头装置是破碎机的主要做功部件,它是由主油缸和两个侧部油缸及冲头组成,冲头上安装有活动齿板。
主油缸在进行加压运动时,主柱塞带动冲头前进,以起到对物料的挤压破碎作用。
冲液阀的作用是利用其内部的活塞杆开启阀口,保证侧部油缸在快速前进或后退时,主油缸可以从邮箱中大量吸油或排油。
当活塞杆下降关闭阀口时,压力油顺利通过充液阀而进入主油缸,推动主柱塞进行破碎工作[3]。
为了消除油缸和充液阀中的气体,在充液阀顶部安装有排气阀[4]。
图1 500t阳极破碎机三、国内外发展研究现状1、500t阳极破碎机的发展背景古代的破碎机械是在蒸汽机和电动机等动力机械逐渐完善和推广之后相继创造出来[5]。
机械专业开题报告(精选3篇)机械专业篇11课题提出的背景与研究意义1.1课题研究背景在数控机床移动式加工中移动部件和静止导轨之间存在着摩擦,这种摩擦的存在增加了驱动部件的功率损耗,降低了运动精度和使用寿命,增加了运动噪声和发热,甚至可能使精密部件变形,限制了机床控制精度的提高。
由于摩擦与运动速度间存在非线性关系,特别是在低速微进给情况下,这种非线性关系难以把握,可能产生所谓的尺蠖运动方式或混沌不清的极限环现象,严重破坏了对微进给、高精度、高响应能力的进给性能要求。
为此,把消除或减少摩擦的不良影响,作为提高机床技术水平的努力方向之一。
该课题提出的将磁悬浮技术应用到数控机床加工中,即可以做到消除移动部件与静止导轨之间存在的摩擦及其不良影响。
对提高我国机床工业水平及赶上或超过国际先进水平具有重大意义,且社会应用前景广阔。
1.2课题研究的意义机床正向高速度、高精度及高度自动化方向发展。
但在高速切削和高速磨削加工场合,受摩擦磨损的影响,传统的滚动轴承的寿命一般比较短,而磁悬浮轴承可以克服这方面的不足,磁悬浮轴承具有的高速、高精度、长寿命等突出优点,将逐渐带领机电行业走向一个没有摩擦、没有损耗、没有限速的崭新境界。
超高速切削是一种用比普通切削速度高得多的速度对零件进行加工的先进制造技术,它以高加工速度、高加工精度为主要特征,有非常高的生产效率,磁悬浮轴承由于具有转速高、无磨损、无润滑、可靠性好和动态特性可调等突出优点,而被应用于超高速主轴系统中。
要实现高速切削,必须要解决许多关键技术,其中最主要的就是高速切削主轴系统,而选择合理的轴承型式对实现其高转速至关重要。
其中,磁悬浮轴承是高速切削主轴最理想的支承型式之一。
磁悬浮轴承可以满足超高速切削技术对超高速主轴提出的性能要求。
但它与普通滑动或滚动轴承的本质区别在于,系统开环不稳定,需要实施主动控制,而这恰恰使得磁悬浮轴承具有动特性可控的优点磁悬浮轴承是一个复杂的机电磁一体化产品,对其精确的分析研究是一项相当困难的工作,如果用实验验证则会碰到诸如经费大、周期长等困难,在目前国内情况下不能采取国外以试验为主的研究方法,主要从理论上进行研究,利用计算机软件对磁悬浮控制系统进行仿真是一种获得磁悬浮系统有关特征简便而有效的方法。
摇板式造波机液压驱动控制系统设计
开题报告
一、课题来源、目的、意义、国内外基本研究概况
1.1课题来源:
课题为实验室的改造项目,目的是通过本次设计工作,获得必要的理论依据,为以后的工作奠定基础。
1.2 课题目的、意义
在实验水池中实现海上环境的模拟是随着海洋开发工程而兴起的一门试验研究技术,除风、流的模拟之外,波浪的模拟是极为重要的。
波浪对船舶、水利、海工建筑、海上石油开采等许多领域的研究都具有重要的意义。
在船舶设计领域,研究船舶在波浪中的航行及运动性能;在码头、堤坝等水利工程中,研究其测试及抗波浪能力;在海上石油开采中,分析海上钻采设备对海浪的抗疲劳性能,以及在休闲娱乐业供游客参与波浪戏水游乐活动等,都需要进行波浪相关的试验。
造波机是一种与船舶试验水池配套的基础设施,它的作用是在船池中激起不同波长和波高的波浪,模拟实际波浪对船舶的影响,以测定各种技术数据,为船舶设计提供依据。
近年来大型水上娱乐场也大量使用造波机造出人工海浪,使内地人们也享受到在大海中游泳的乐趣,因此这又开拓了造波机的新用途。
国内船舶研究单位拥有几十座各种造波装置,海岸工程研究单位拥有一百多座大小不同的造波装置。
为了提高造波精度和模拟不规则波,其中大部分造波机面临改造的任务。
新的研究项目使新的大型造波项目不断出现,其中不乏重金从国外引进。
国内对造波机做过许多的研究,已有相当的水平,积累了相当的经验,但在新技术日新月异的今天,与国外造波水平仍有明显的差距,这种差距主要表现在对造波机的系统控制上。
造波是一门综合科学技术。
它涉及到波浪理论、自动控制理论、海洋学、机械原理、电力电子技术、传感器技术等多种学科。
现在,高新技术的快速发展,为造波技术的进一步提高提供可能。
因此,本文的研究具有十分现实的意义。
1.3国内外研究进展情况
国外很早就以经开始了造波机及造波技术的研究工作。
建于1956年,1957年正式投产的荷兰瓦格宁根水池,是世界上最早的一座耐波性水池,该水池长100米,宽24.5米,深2.5米。
采用摇板式蛇形造波机,摇板高1.4米,宽0.6米,摇动铰链位于水下1.15米,共有158块摇板,摇板每分钟摆30--60次,产生的波长为1.5-6米。
美国泰勒水池建于1958年,水池为矩形,主尺度为110×73×6米。
造波机采用空气式造波机,其功率指数在最大负荷时为2500马力,造波范围波长为0.92-12.2米,波高为0.01~0.06米,可对长峰不规则波及短峰波进行模拟。
英国哈斯拉水池,建于1957年,1962年正式投产,安装有冲箱式造波机,可造长峰波规则波和不规则波。
美国斯帝文森水池,装有冲箱式造波机,可造长峰规则波和不规则波。
日本三鹰露天水池,装有摇板式造波机,可造波长为0.7米,最大波高0.4米。
我国从上世纪50年代开始造波水池方面的研究工作,最初是从规则波(正弦波)开始研究。
50年代初,中国第一台规则波造波机研制成功。
70年代,我国造波系统逐渐采用模拟信号装置来控制。
70年代末大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室利用引进的“CROMEMC”微机作为控制机,研制了国内第一台不规则波造波机—调频式造波机,因其机械惯性较大,仅能模拟一些简单的波谱。
80年代初期,我国第一台不规则波造波机安装在南京水利科学研究院水池。
90年代以后,逐渐开始采用计算机控制进行造波研究。
20世纪80年代以后,国际上建造的造波机都向具有生成规则波、二维不规则波和三维不规则波的造波能力方向发展。
二、预计达到的目标、关键理论和技术指标、完成课题的方案及主要措施
2.1.预期目标:
通过认真学习造波理论和造波机的工作原理,在选择其驱动方式为液压驱动的情况下,完成对摇板式造波机控制系统的设计。
理论设计完成后,为得到控制系统的最优化,最大化的提高造波精度,采用工程系统仿真高级建模平台AMESim进行仿真,以便能模拟出在试验中所要求和实际情况最接近的海面波浪。
2.2关键理论与技术指标:
2.2.1造波机的形式
造波机的造波形式多种多样,迄今为止有如下几种:
1.摇板式。
通过机械驱动使摇板绕固定轴摆动,使池中水产生波动。
摇板的摆动幅度控制波高,波长和周期则由摆动频率来确定。
2.活塞式。
活塞式又称为推板式。
通过连杆驱动设在水槽中一端的活塞进行往复运动,使池中水产生波动。
波高取决于活塞的冲程,波长则取决于往复的频率。
3.冲箱式。
造波部件为断面呈特殊形状的箱体。
通过该部件沿垂直水面方向作往复运动达到造波的目的。
4.转筒式。
转筒式则是通过设置在水面的圆柱体绕偏心轴旋转使水产生波动。
5.气压式。
气压式是利用气压的变化来产生水面波动。
如负压提升法,也可以是通过鼓风机产生的高压气体作为扰动源,通过改变气压的大小改变波高,气量的大小改变波长。
目前摇板式造波机和推板式造波机为应用最为广泛,因为这两者具有结构简单、控制方便、便于维护的特点。
摇板式造波机一般应用于深水域造波,而推板式造波机一般运用于浅水域造波。
造波机的种类繁多,但由于摇板式造波系统具有质量小,结构简单,便于实时控制等优点,特别适合在深水中造波。
因此,此系统中,我们就采用结构简单、能产生各种浪谱、性能优越的摇板式造波
2.2.2摇板造波理论:
目前常用的波浪理论是微幅理论和有限振幅斯托克斯波理论,由它们推出的深水波理论、中等水深波理论、浅水波理论则是相关的造波特性研究的理论基础,在这些基础上才能了解各种水深条件下的波浪特性和差异,了解不同水深条件下的波浪特性和差异,了解不同水深情况下造波的难易,以及掌握造波性能标准的尺度。
而摇板造波理论则是建立在微幅波理论的基础上,是微幅波理论在实际方面的一个应用。
图1.摇板式造波机及其参数示意图
图1为摇板造波的参数示意图。
设水深为h ;造波板水面下垂直深度为l;水面处摇幅为E;造波板以振幅A 来运动产生波浪;设波浪高度为h ;波长为λ,周期为T 。
波浪传播方向设为正,x 轴与水池底部平面重合,y 轴与造波板的处在垂直位置时重合,且方向向上。
摇板上不同水深处摇板的摇幅e ,是y 的函数。
从微幅波理论出发,可推导摇板造波的理论公式:
0000000002()[()()(())],[()()]
sh k h k lsh k h ch k h ch k h l A M E M k l k h sh k h ch k h -+-=•=+这就是波高和冲程的关系。
2.2.3造波机驱动方式
一般造波机的驱动方式有三种:电机驱动、气压驱动和液压驱动。
它们各有优缺点,且适用范围不同。
☆电机驱动。
其优点是:体积小,电机启动容易,控制性能好,快速响应能力强且无污染;其缺点是:力矩输出较小,负载能力较弱,如果要过得很大得输出功率,电机得质量和体积都会很大。
电机驱动和其它形式相比,在高速、高精度、小型节能方面更能满足要求,因而在轻载情况下,国内外采用电机驱动的系统比较多。
☆气压驱动。
气动系统以空气为介质,相应速度快,且空气可直接从大气中获得,又可排放到大气中,不需要回流系统,与液压系统相比,气动系统构成简单、价格便宜,但工作压力低,因而承受能力低,定位刚度也低。
工作载荷在几百牛顿时,启动系统比较有效。
液压驱动。
液压传动虽然油液易泄漏,但输出力矩大,负载能力强,一个体积与能搬送14~23kg载荷低气动或电动系统相当低液压系统,就可搬送130~140kg的负载,而且还有电动系统相当低精度和响应速度。
另一方面,液压系统的油液能起到对运动部件润滑的作用,并通过油液低流动把热量带走,实现系统低自冷却,以延长元件和系统的使用寿命。
采用液压驱动机构还可以得到很大的速度范围,其低速特性比电动机要好,当液压执行器泄漏较小时,液压弹簧刚度大,因而闭环系统的定位刚度较大,位置误差比较小。
另外,利用液压系统的集成回路可以把液压系统设计得相当紧凑,减少系统所占空间。
国内使用的造波机,其动力是电动机,由于电动机有启动过程,产生一个消波器很难消除的波长,叠加在要求试验的波浪中,为改善规则波质量,采用零点启动装置是一个办法。
其他如使曲柄连杆机构之比大于8,可保证其动点接近正弦运动,但是最终解决办法还是采用液压驱动装置比较理想。
2.2.4 设计内容
三、课题研究进展计划
四、主要参考文献。