JP5403655B2 - 造波装置、造波方法及びプログラム - Google Patents
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Description
である。
造波条件設定手段で設定した造波条件を入力するステップと、前記入力されたこの造波条件に従って造波水面場において反射の影響も考慮した複数の造波板の個々の造波板の造る速度ポテンシャルを予め計算し全ての複数の造波板についてその結果を蓄えた速度ポテンシャルデータベースから対応するデータを呼び出すステップと、前記入力された前記造波条件と呼び出された前記データとに基づき所定の演算式に従って演算を行うステップと、この演算結果を個々の造波板の時系列データとして記憶するステップと、この時系列データに基づき前記複数の造波板を駆動する駆動手段の駆動条件として出力するステップとを備えて動作させることを特徴とする。
を仮定すると、水平方向にはHelmholtz方式
を満たす。この式中のkは分散関係式
を解いて求めたものである。Greenの公式に、このHelmholtz方式に対応するGreen関数である第1種のHankel関数
を得る。これを離散化して境界上の造波板中央の点xi(i=1,2,・・・,N)(Nは造波機の総数)でのFの値に関する次の連立方程式を得る。
この式の中の
これを、m=1,2,・・・,NについてAF=Bという行列の形にまとめると、
AF=Bを解いて得た
1.概要
(1) 本装置は、実海域再現水槽の中間棚に設置した造波板を制御して、任意の他方向波を発生させるものである。
(2) 本造波装置は、造波板382枚を用いて水槽内に規制波を発生させるもので、位置制御と吸収制御の両方の制御方式が可能なものとし、造波装置と制御装置によって構成される。
(3) 造波装置は、フラップ方造波板と駆動装置にて構成される。それぞれ水槽の中間棚部及び上部棚部に埋め込まれた金物に固定を行うものとする。
(4) 造波板の駆動は、ACサーボモータによるボールネジ駆動方式とする。駆動装置は円滑な運動を行うための十分な強度を有し、造波板側部の隙間は造波板に設けたシール板により極力小さくする。なお、造波板は底面ヒンジによって支持され、滑らかな運転ができるものとする。
(5) 各造波板は、側面ヒンジ部を介して隣接する造波板に連結され、複数の造波板が1つの帯状に連結された構造とする。
(6) 駆動装置は、造波板の上部にフラップ型の前後運動を個別に与えるもので、接続部1ヶ所につき1台で、計382台設ける。
(7) 制御装置は駆動装置を制御するもので、制御盤及び操作盤によって構成される。
(8) 制御盤は水槽東面に設けられた制御盤室内に設置するものとする。
2.主要性能
(1) 基本仕様
a) 数量:382台
b) 造波方式:フラップ型スネーク式
c) 駆動方式:ACサーボモータ・ボールネジ駆動
d) 発生波型:規則波、斜め規則波、単一方向不規則波、斜め単一方向不規則波、多方向不規則波、集中波、任意波、合成波、純吸収モード、その他(造波信号を計算してストアし、読み出しながら造波)
e) 造波周期:0.43sec 〜 4.0sec
f) 最大波高:0.35m
g) 吸収能力:周期0.8sec 〜2.53secの範囲において、波エネルギー97%以上を目標
h) 消波装置:造波板背面の壁面に消波装置を取り付け
i) 造波板の装置:短辺方向造波板間/36m以上
長編方向造波板間/76m以上
コーナー部は円弧状(R7.7m)に配置
3.造波機構造
(1) 造波板
a) 数量:382枚
b) 寸法:幅55cm以下
c) 材質:SUS304
(2) 駆動装置
a) 数量:382台
b) 構造:鋼板形鋼溶接構造
c) 駆動電動機:1.0kW – 1500rpm、ACサーボモータ
d) 駆動機構:ボールネジ、タイミングベルト、リニアガイド
e) 駆動方式:ACサーボモータ・ボールネジ駆動
f) 材質:SS400
g) 塗装:フタル酸塗装等
Claims (15)
- 造波水面場に対して配列した複数の造波板と、この複数の造波板をそれぞれ駆動する複数の駆動手段と、造波条件を設定する造波条件設定手段と、前記造波水面場において反射の影響も考慮した前記複数の造波板の個々の造波板の造る速度ポテンシャルを予め計算し全ての前記複数の造波板についての計算結果を蓄えておく速度ポテンシャルデータベースと、前記造波条件設定手段で設定した造波条件とこの設定された造波条件に対応した前記速度ポテンシャルデータベースのデータとに基づき所定の演算式に従って演算を行う演算手段と、この演算手段の演算結果である個々の造波板位置の時系列データを蓄える記憶装置と、この記憶装置の時系列データに基づいて前記複数の駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする造波装置。
- 実際の水面場において計測した波のスペクトルデータを保有し、前記造波条件設定手段の設定に基づいて、前記所定の演算式に従った演算結果に前記スペクトルデータを適用して得られた適用結果に基づいて前記制御手段が前記複数の駆動手段を制御したことを特徴とする請求項1記載の造波装置。
- 前記速度ポテンシャルの計算に当たっては、波の向きと波の波長もしくは周期の一方と造波板の最大振幅とを指定し、個々の造波板について波と同じ周期で調和振動させたときの反射の影響も考慮した前記造波水面場全体の速度ポテンシャルを境界要素法に基づいて計算したことを特徴とする請求項1あるいは2記載の造波装置。
- 前記演算手段の演算は、前記造波条件に対応する調和振動場とこの造波条件に対応した前記速度ポテンシャルデータベースのデータの絶対値に制限をつけた複素線形和で近似する、個々の造波板の振幅及び位相に関する連立方程式を解くことを特徴とする請求項3記載の造波装置。
- 予め定めた造波条件に対する演算結果を前記個々の造波板の位置の時系列データとして蓄える造波板位置時系列データベースをさらに備え、前記造波条件設定手段で設定された造波条件が前記予め定めた造波条件と実質的に一致する場合は、前記造波板位置時系列データベースの時系列データを用いて前記制御手段が前記複数の駆動手段を制御したことを特徴とする請求項1乃至4の内の1項記載の造波装置。
- 造波水面場に対して配列した複数の造波板と、この複数の造波板をそれぞれ駆動する複数の駆動手段と、時刻毎、位置毎の造波条件を設定する造波条件設定手段と、前記造波水面場において反射の影響も考慮した前記複数の造波板の個々の造波板の造る時刻毎、位置毎の速度ポテンシャルを予め計算し全ての前記複数の造波板について計算した結果を時系列データとして蓄えておく速度ポテンシャル時系列データベースと、前記造波条件設定手段で設定した造波条件とこの設定された造波条件に対応した前記速度ポテンシャル時系列データベースのデータとに基づき所定の演算式に従って演算を行う演算手段と、前記造波条件設定手段での設定に対応したこの演算手段の演算結果である個々の造波板位置の時系列データを蓄える記憶装置と、この記憶装置の時系列データに基づき前記複数の駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする造波装置。
- 前記制御手段は、前記複数の駆動手段の予め求めた駆動特性に基づいて前記記憶装置の時系列データを補正し及び/もしくは補正条件を付加して前記駆動手段を制御したことを特徴とする請求項1乃至6の内の1項記載の造波装置。
- 前記制御手段は、リセット部を有し前記複数の駆動手段の駆動開始に当たり前記複数の駆動手段に対してリセットをかけたことを特徴とする請求項1乃至7の内の1項記載の造波装置。
- 造波水面場に対して配列した複数の造波板の個々の造波板の造る前記造波水面場における反射の影響を考慮した速度ポテンシャルを予め計算するステップと、この速度ポテンシャルを全ての前記複数の造波板について計算した結果をデータとしてデータベースに蓄えるステップと、造波条件を設定するステップと、この設定された造波条件に従って前記データベースから対応したデータを呼び出すステップと、前記造波条件と呼び出した前記データとに従って所定の演算式に基づいて演算を行うステップと、この演算結果である個々の造波板位置の時系列データを記憶するステップと、この時系列データに基づいて前記複数の造波板を駆動制御するステップとを備えたことを特徴とする造波方法。
- 前記演算を行うステップ及び/あるいは前記駆動制御するステップは、実際の水面場において計測した波のスペクトルデータと前記造波条件を設定するステップの設定とに基づいて、前記所定の演算式に従った演算結果に前記スペクトルデータを適用して得られた適用結果に基づいて前記複数の造波板を制御したことを特徴とする請求項9記載の造波方法。
- 前記速度ポテンシャルの計算に当たっては、波の向きと波の波長もしくは周期の一方と造波板の最大振幅とを指定し、個々の造波板について波と同じ周期で調和振動させたときの前記造波水面場全体の反射の影響も考慮した速度ポテンシャルを境界要素法に基づいて計算したことを特徴とする請求項9あるいは10記載の造波方法。
- 前記演算を行うステップは、前記造波条件に対応する調和振動場とこの造波条件に対応した前記データベースのデータの絶対値に制限をつけた複素線形和で近似する、個々の造波板の振幅及び位相に関する連立方程式を解くことを特徴とする請求項11記載の造波方法。
- 造波水面場に対して配列した複数の造波板の個々の造波板の造る前記造波水面場における反射の影響も考慮した時刻毎、位置毎の速度ポテンシャルを予め計算するステップと、全ての前記複数の造波板について時刻毎、位置毎の速度ポテンシャルを計算した結果を時系列データとしてデータベースに蓄えるステップと、時刻毎、位置毎の造波条件を設定するステップと、この設定された造波条件と該設定された造波条件に対応した前記データベースの時系列データとに基づき所定の演算式に従って演算を行うステップと、この演算手段の演算結果である個々の造波板位置の時系列データを記憶するステップと、この時系列データに基づいて前記複数の造波板を駆動制御するステップとを備えたことを特徴とする造波方法。
- コンピュータを
造波条件設定手段で設定した造波条件を入力させるステップと、
前記入力されたこの造波条件に従って造波水面場において反射の影響も考慮した複数の造波板の個々の造波板の造る速度ポテンシャルを予め計算し全ての複数の造波板についてその結果を蓄えた速度ポテンシャルデータベースから対応するデータを呼び出すステップと、
前記入力された前記造波条件と呼び出された前記データとに基づき所定の演算式に従って演算を行うステップと、
この演算結果を個々の造波板の時系列データとして記憶するステップと、
この時系列データに基づき前記複数の造波板を駆動する駆動手段の駆動条件として出力するステップとを備えて動作させた
ことを特徴とする造波プログラム。 - コンピュータを
造波条件設定手段で設定した時刻毎、位置毎の造波条件を入力させるステップと、
前記入力されたこの造波条件に対応した造波水面場に対して配列した複数の造波板の個々の造波板の造る前記造波水面場における反射の影響も考慮した時刻毎、位置毎の速度ポテンシャルを予め計算し全ての前記複数の造波板について蓄えた速度ポテンシャル時系列データベースから呼び出すステップと、
前記造波条件設定手段で設定した造波条件と呼び出された前記速度ポテンシャルの時系列データとに基づき所定の演算式に従って演算を行うステップと、
この演算を行うステップの演算結果の時系列データを記憶するステップと、
この演算結果の時系列データを呼び出すステップと、
この呼び出された演算結果の時系列データに従って前記複数の造波板を駆動する駆動手段の駆動条件として出力するステップとを備えて動作させた
ことを特徴とする造波プログラム。
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
CN105115697A (zh) * | 2015-09-18 | 2015-12-02 | 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司 | 一种桥梁全桥弹性模型风浪流耦合作用动力响应试验*** |
CN109506886A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-03-22 | 鲁东大学 | 一种港池模拟装置及其试验方法 |
CN109696292A (zh) * | 2017-10-20 | 2019-04-30 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 水池造波机的波浪模拟方法、装置和造波设备 |
CN111256946A (zh) * | 2018-12-03 | 2020-06-09 | 海鹰航空通用装备有限责任公司 | 波浪模拟装置及方法 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5904531B2 (ja) * | 2011-12-27 | 2016-04-13 | 国立研究開発法人海上技術安全研究所 | 波浪場の造波方法および造波システム |
CN103969010B (zh) * | 2013-01-24 | 2016-12-07 | 中交公路规划设计院有限公司 | 桥梁风浪流耦合场、弹性模型及动态响应试验测试*** |
CN109343555B (zh) * | 2018-11-06 | 2021-10-01 | 哈尔滨工程大学 | 基于仿鱼侧线的岸壁效应测量及船舶艏向补偿控制方法 |
CN109706881B (zh) * | 2018-12-11 | 2021-02-26 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 河口海岸工程风暴潮灾害全动力实验室模拟***及其方法 |
CN109556827A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-04-02 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | 一种超重力场下的辅助支撑式波浪模拟发生装置 |
CN109883648B (zh) * | 2019-03-05 | 2021-03-30 | 哈尔滨工程大学 | 一种强迫六自由度运动仪 |
CN114323555B (zh) * | 2021-11-30 | 2023-09-15 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种模拟海洋内孤立波的实验方法 |
CN114593890A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-06-07 | 浙江大学 | 一种摇板造波装置 |
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CN115618770B (zh) * | 2022-12-15 | 2023-03-10 | 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 | 一种圆形造波装备造波方法及*** |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3337392B2 (ja) * | 1997-03-14 | 2002-10-21 | 三菱重工業株式会社 | 振動動作発生装置 |
JP2003177073A (ja) * | 2001-12-12 | 2003-06-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 造波装置、造波制御装置及び造波方法 |
JP2004317208A (ja) * | 2003-04-14 | 2004-11-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 吸収造波装置 |
JP4389079B2 (ja) * | 2003-04-15 | 2009-12-24 | 株式会社三井造船昭島研究所 | 波面による描画方法および装置 |
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2008
- 2008-11-25 JP JP2008300216A patent/JP5403655B2/ja active Active
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105115697A (zh) * | 2015-09-18 | 2015-12-02 | 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司 | 一种桥梁全桥弹性模型风浪流耦合作用动力响应试验*** |
CN105115697B (zh) * | 2015-09-18 | 2017-08-15 | 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司 | 一种桥梁全桥弹性模型风浪流耦合作用动力响应试验*** |
CN109696292A (zh) * | 2017-10-20 | 2019-04-30 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 水池造波机的波浪模拟方法、装置和造波设备 |
CN109696292B (zh) * | 2017-10-20 | 2020-11-17 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 水池造波机的波浪模拟方法、装置和造波设备 |
CN111256946A (zh) * | 2018-12-03 | 2020-06-09 | 海鹰航空通用装备有限责任公司 | 波浪模拟装置及方法 |
CN109506886A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-03-22 | 鲁东大学 | 一种港池模拟装置及其试验方法 |
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