大功率推板式波浪生成实验系统的建模分析

吴勇平， 邹铭轩， 熊城炜， 倪钱盈， 徐巧宁， 刘 毅

（浙江大学宁波理工学院，浙江宁波315100）

0 引 言

恶劣海况下，现场工程平台和装备事故频发，促使其在试验设计阶段要求对工程平台和装备施加更为真实的波浪冲击，对模拟试验准确度的要求也逐渐严格。波浪生成技术是一项在船舶、水利以及海洋工程等领域重要的基础试验技术，通过在试验水池中生成不同的波浪，可以模拟实际波浪对船舶、海洋装备等其他物体的影响［1-2］。

波浪生成装置中推板的振幅和频率分别由波浪的波高和波长决定［3-4］。大功率电动机常应用于波浪生成装置，但是其存在重载情况下频繁正反转和高换向频率下摆动幅度不高等问题［5］。为了满足波浪生成系统中对高能量、高速度、高位移控制的需要，电液控制技术作为解决大功率波浪模拟存在问题的技术常被国内外大型波浪生成装置所采用，但是，由于系统原理的限制，其推板的运动频率和振幅无法同时实现连续可调，导致现有的波浪生成装置在一定频率范围内推板的振幅并不能进一步得到提高，制约着波浪模拟水平的提升。为使此类驱动系统实现更高的流量、推力和频率，学者们对大推力、多缸、高频的电液振动装备进行了研制，出现了许多新型电液控制技术［6-8］。同时，许多学者也在不断致力于研发新的控制元件来满足具体工程要求。郝建功等［9］利用转阀结构提高了装置的波动频率，并应用于冶金和煤炭等行业。……