一种波浪-海床相互作用模拟装置及方法

    公开(公告)号:CN116296258A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310268540.7

    申请日:2023-03-20

    Abstract: 一种波浪‑海床相互作用模拟装置及方法,属于近岸海洋岩土工程、沉积动力学与流体力学实验领域。装置包括水槽,固定在支架上的造波装置,数据采集传感器,下镶在水槽下部的土槽,造波装置包括电动推杆和造波板,数据采集传感器包括置于土槽中的孔隙水压力传感器、置于水槽中的波压力传感器、流速传感器与悬浮泥沙浓度传感器。与传统造波造流水槽相比,本发明提出了一种新的造波方式,并且将造波造流利用一种方式开展,大大节省了空间、提高了效率;既避免了传统造波方式的消波问题又保留了传统波浪水槽模拟波浪的效果;占用面积小,使用方便,可通过开展大量对比实验来研究波浪作用下的海床孔隙水压力响应与泥沙运动,海床失稳等问题。

    配重可分离式组装型孔隙水压力监测系统及其布放方法

    公开(公告)号:CN111551309B

    公开(公告)日:2021-06-22

    申请号:CN202010512281.4

    申请日:2020-06-08

    Abstract: 本发明提供了一种配重可分离式组装型孔隙水压力监测系统,包括配重系统和探杆系统,配重系统包括钢管、提头、限位环、配重盘和第一承台;探杆系统分为上下两部分,探杆系统的上部为上部探杆,上部探杆顶端固定装有第二承台,上部探杆的内部中空并装有浮球、缆绳和多通道数据采集仪,探杆系统的下部为下部探杆,下部探杆由若干个杆体组成,下部探杆的底端安装触探探头,每个杆体之间通过法兰接头组装,上部探杆与下部探杆之间设置有止位盘;法兰接头内部安装孔压传感器,第一承台和第二承台之间通过扳机连接。通过本发明的技术方案,可以实现贯入深度控制、探杆长度调整、获取土体参数、全程自动化、数据无线传输。

    一种海底沉积物液化后流变特性原位测量装置

    公开(公告)号:CN108362611B

    公开(公告)日:2024-06-21

    申请号:CN201810283575.7

    申请日:2018-04-02

    Abstract: 本发明公开了一种海底沉积物液化后流变特性原位测量装置,包括十字板头、连杆、电机、扭矩传感器、角位移传感器和控制模块;所述十字板头用于插入到海底沉积物中;所述连杆的底部连接所述十字板头;所述电机用于驱动所述连杆旋转,进而驱动所述十字板头旋转;所述扭矩传感器的一端通过联轴器连接所述电机的转轴,另一端连接所述连杆的顶部,用于检测连杆的扭矩;所述角位移传感器用于检测十字板头的转过角度;所述控制模块接收所述扭矩传感器和角位移传感器输出的检测信号,并生成测量结果。本发明的测量装置可以将十字板头直接插入到待测土体中,用于对待测土体的液化流变特性进行原位测量,操作简单,适合现场使用,不会破坏土体状态。

    配重可分离式组装型孔隙水压力监测系统及其布放方法

    公开(公告)号:CN111551309A

    公开(公告)日:2020-08-18

    申请号:CN202010512281.4

    申请日:2020-06-08

    Abstract: 本发明提供了一种配重可分离式组装型孔隙水压力监测系统,包括配重系统和探杆系统,配重系统包括钢管、提头、限位环、配重盘和第一承台;探杆系统分为上下两部分,探杆系统的上部为上部探杆,上部探杆顶端固定装有第二承台,上部探杆的内部中空并装有浮球、缆绳和多通道数据采集仪,探杆系统的下部为下部探杆,下部探杆由若干个杆体组成,下部探杆的底端安装触探探头,每个杆体之间通过法兰接头组装,上部探杆与下部探杆之间设置有止位盘;法兰接头内部安装孔压传感器,第一承台和第二承台之间通过扳机连接。通过本发明的技术方案,可以实现贯入深度控制、探杆长度调整、获取土体参数、全程自动化、数据无线传输。

    一种波致渗流诱发海床内部沉积物侵蚀的实验装置

    公开(公告)号:CN109443691A

    公开(公告)日:2019-03-08

    申请号:CN201811335536.3

    申请日:2018-11-10

    Abstract: 一种波致渗流诱发海床内部沉积物侵蚀的实验装置,主要包括波致渗流模拟水槽,沉积物槽、被侵蚀沉积物的时序收集系统与连接导管。四者均由透明亚克力材料制成,并通过带有万向滚轮的不锈钢结构支架支撑。渗流模拟水槽内置波浪模拟器,底部设有压力传感器,用以实时记录渗透压力。渗流通过导管进入装置中部的沉积物槽,导管中部有开关控制阀,用以开启/关闭渗流作用。沉积物槽底部设有水压平衡沙袋,顶部设有倾斜外流导管,被渗流侵蚀的沉积物可自由流入下覆时序收集系统。被收集的沉积物可给用来开展物理力学性质测试,定量评估波致渗流引起的海床内部侵蚀通量与粒径特征。本装置既可用于原位柱状样的渗流侵蚀过程实验,亦可利用重塑土开展科学研究。

    海底床内部沉积物泵送再悬浮量的原位长期观测装置与方法

    公开(公告)号:CN106840979B

    公开(公告)日:2017-09-15

    申请号:CN201710061390.7

    申请日:2017-01-25

    Abstract: 海底床内部沉积物泵送再悬浮量的原位长期观测装置与方法,包括仪器测量工作仓、平衡仓内外水压力的导水通道、防垂向沉降法兰和防水平位移支筒。内部可搭载波潮仪、浊度计等商业化仪器。仪器工作仓下部开口并与防水平位移支筒一体连接;防沉降法兰焊接于工作仓与支筒分界处;法兰上设置多个孔洞,减小布放后法兰与土体吸附作用,便于回收。整个装置上部刚性焊接起吊环,用于装置的起吊以及定位浮球的固定。本发明基于前沿科学问题,原理简单可行,加工成本低廉。如与同样搭载有波潮仪、浊度计、海流计等商业化仪器的常规坐底式三脚架观测平台进行联合观测与数据对比分析,可以更好地实现一系列相关科学问题的探索。

    一种模拟波浪作用下海洋沉积物中内源污染物释放量的原位测试装置及方法

    公开(公告)号:CN109490084A

    公开(公告)日:2019-03-19

    申请号:CN201811444360.5

    申请日:2018-11-29

    Abstract: 本发明涉及海洋取样技术领域,特别公开了一种模拟波浪作用下海洋沉积物中内源污染物释放量的原位测试装置及方法。该原位测试装置,包括实验平台,其特征在于:所述实验平台上安装有电池仓、采集仓和试验舱,实验平台顶部安装有液压装置;试验舱顶部安装有气缸,气缸通过连接杆连接压力板;试验舱的内壁上设置有不同高度的取水孔,外壁中间位置设置有进水口,采集仓内设置有连接采集管的若干真空取样瓶;试验舱和采集仓均连接电池仓。本发明设计合理,应用灵活,可用于海底沉积物原位实验,克服了室内试验沉积物采样过程中难维持沉积物原装结构的问题,模拟了不同自然条件下荷载的状况,揭示了海底沉积物内源释放规律。

    海底沙波原位实时观测装置及方法

    公开(公告)号:CN107631720B

    公开(公告)日:2018-11-02

    申请号:CN201710693750.5

    申请日:2017-08-14

    Abstract: 海底沙波原位实时观测装置及方法,包括有观测系统与辅助设备。辅助设备即辅助船和起吊装置等;观测系统包括重力锚,光纤光栅浮土重量传感器,凯夫拉电缆,水声释放器组,下浮球支架,波潮仪,上浮球支架,MRU三维姿态传感器,卫星通讯机,成像声呐,太阳能电池,主浮体,其原理是观测海底沙波迁移引起的海底压力变化,分析出相邻两最值海底压力的时间间隔和高程及波长数据,然后计算出海底沙波的迁移速率。其方法包括选择观测点和布放时间,系统布放,回收,数据处理。本发明为海底沙波迁移的原位实时观测提供了一种新思路,具有设备简单易行,原位实时测量周期长、适用水域广等特点,能够对海底沙波迁移进行原位实时长期观测。

    基于振动液化原理的滩浅海孔隙水压力原位观测系统

    公开(公告)号:CN105953971B

    公开(公告)日:2018-08-21

    申请号:CN201610289676.6

    申请日:2016-05-04

    Abstract: 一种基于振动液化原理的滩浅海孔隙水压力原位观测系统,包括液化振动装置、孔隙水压力观测系统以及用于布放和回收的辅助船。液化振动装置包括振动箱、活塞振动系统、护筒、防沉降圆盘和透水的柔性材料;孔隙水压力观测系统包括孔隙水压力观测探杆内部设有孔隙水压力采集舱、孔隙水压力传感器,顶部设有浮体并连接孔压布放缆;布放时通过辅助船将液化振动装置和孔隙水压力观测系统至海床面,通过液化振动装置使海床土体发生局部液化,完成孔隙水压力观测系统的布放;通过辅助船上的控制系统调节控制液化振动装置的振动频率,可实现不同海床条件下孔隙水压力观测系统的布放。本发明基于振动液化原理完成孔隙水压力观测系统的布放,操作简单,提高了工作效率,降低了科研成本。

    海底沙波原位实时观测装置及方法

    公开(公告)号:CN107631720A

    公开(公告)日:2018-01-26

    申请号:CN201710693750.5

    申请日:2017-08-14

    Abstract: 海底沙波原位实时观测装置及方法,包括有观测系统与辅助设备。辅助设备即辅助船和起吊装置等;观测系统包括重力锚,光纤光栅浮土重量传感器,凯夫拉电缆,水声释放器组,下浮球支架,波潮仪,上浮球支架,MRU三维姿态传感器,卫星通讯机,成像声呐,太阳能电池,主浮体,其原理是观测海底沙波迁移引起的海底压力变化,分析出相邻两最值海底压力的时间间隔和高程及波长数据,然后计算出海底沙波的迁移速率。其方法包括选择观测点和布放时间,系统布放,回收,数据处理。本发明为海底沙波迁移的原位实时观测提供了一种新思路,具有设备简单易行,原位实时测量周期长、适用水域广等特点,能够对海底沙波迁移进行原位实时长期观测。

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