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(哈尔滨工程大学 多体船技术国防重点学科实验室，哈尔滨 150001)

利用水池进行波浪生成研究[1]、船舶水动力性能研究以及波浪生成教学工作已经比较普及，但是，研究工作需要动用大型仪器设备，需要较多的实验人员，波浪生成能耗大，用时长，效率低，不方便进行研究和实验教学[2-3]。针对上述问题，基于摇板式造波机生波技术，设计一种波浪生成研究和教学用水槽系统，利用该水槽系统，进行规则波生成实验、不规则波生成实验、规则波重复性实验，并根据实验结果分析水槽系统性能。

1 摇板式造波机工作原理

摇板式造波机[4-7]通过机械驱动使摇板绕固定转轴摆动，摇板在摆动过程中扰动水面，使槽中水波动,见图1。

图1 摇板造波示意

波高与造波摇板的摆幅有关，波浪周期与造波摇板的摆动周期有关。对于小振幅的线性波，摇板摆幅与波高之间的关系为

H=2Me

(1)

式中：M——系数，

(2)

其中：k0——波数，由ω2-k0gthk0d=0确定，ω为波浪的圆频率。

2 水槽系统设计

2.1 槽体部分

槽体部分结构主要从波浪生成、波浪观察、波浪参数测量、结构强度和消除对波浪干扰等方面考虑，主要包括首槽体、可视段槽体、消波网、造波摇板、连通管和尾槽体，结构形式见图2。

图2 槽体部分结构示意

首槽体采用角钢骨架结构，钢板壁面，具有相对宽敞的整流空间，槽体顶端设有盖板，用于安装线性执行器；可视段槽体采用角钢骨架结构，玻璃壁面，方便波浪的生成观察，横向设有4根角钢骨架，玻璃为透明钢化玻璃；尾槽体采用角钢骨架结构，钢板壁面，具有相对较大的整流空间，槽体上设有盖板，用来防止水飞溅；……