河海大学海岸动力学实验报告.docx
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河海大学海岸动力学实验报告
海岸动力学实验报告
专业年级:
港航2班
姓名:
薛辉
学号:
1014020135
二〇一三年五月
中国南京
目录
实验一:
波浪数据采集与波高统计实验…………………………3
一、实验目的……………………………………………………3
二、实验要求……………………………………………………3
三、实验过程……………………………………………………3
四、结果分析……………………………………………………4
五、实验结论……………………………………………………8
实验二:
波压力测量实验…………………………………………9
一、实验目的……………………………………………………9
二、实验要求……………………………………………………9
三、实验水文要素………………………………………………10
四、实验仪器……………………………………………………10
五、实验过程……………………………………………………10
六、结果分析……………………………………………………11
七、实验结论……………………………………………………13
实验一:
波浪数据采集与波高统计实验
一、试验目的
了解波浪中规则波及不规则波的区别,波浪模型实验的一般方法,规则波波高、周期、不规则波高的统计方法。
二、试验要求
1、规则波及不规则波的测量与特征值统计。
2、明确实验的目的,掌握实验原理,掌握基本仪器的使用,包括波浪数据采集系统及水槽造波机的使用方法,通过自己设计出不同波长波高的规则波和不规则波,参与造波数据及数据采集的全过程,了解波浪物理模型实验的最基本方法,正确处理实验数据,能通过处理采样数据文件系统各种累积频率波高,发现规律,得出实验结论。
分析实验误差,提出减少误差方法
3、试验报告的编写,要求报告能准确的反映试验目的、方法、过程及结论。
三、试验过程
试验中共设置四根波高传感器,四个同学为一组,每人采用其中一根传感器的数据计算波高,规则波采样时间为20s,不规则波采样时间为80s左右。
规则波试验结果主要统计平均波高。
波峰减波谷即为波高,将采集到的所有波高进行算术平均,得到规则波的平均波高。
不规则波试验结果主要统计有效波高。
波峰减波谷即为波高,将采集到的所有波高进行排序,取前1/3大波进行算术平均,得到不规则波的有效波高。
四、结果分析:
本次实验使用fortran90语言编写计算程序。
程序截图(上部为运行程序,下部为运行结果)
规则波的具体代码:
programmain
implicitnone
real:
:
m,e,f,t
integer:
:
i,j,k,p
real,dimension(2000):
:
a
real,dimension(20):
:
b,c
real,dimension(9):
:
h
open(1,file='1.txt')
doi=1,2000
read(1,*)a(i)
enddo
close
(1)
b
(1)=1
j=1
doi=1,1999
if(a(i)*a(i+1)<0)then
j=j+1
b(j)=i
endif
enddo
doi=1,19
doj=b(i)+1,b(i+1)-1
if(abs(a(j))>abs(a(j-1)).and.abs(a(j))>abs(a(j+1)))then
c(i)=a(j)
endif
enddo
enddo
e=0
doi=1,9
h(i)=c(2*i)-c(2*i-1)
e=e+h(i)
enddo
t=e/9
doi=1,9
print'(1x,f7.3)',h(i)
enddo
print*,'规则波的平均波高为:
'
print'(1x,f7.3)',t
endprogram
规则波运行结果如下:
波高依次为:
15.67516.0379.0300.0005.76014.2009.94213.2615.102
规则波的平均波高:
9.884
结果修正:
运行结果中出现0.000,所以要对结果进行修正,修正后的规则波的平均波高为:
11.126
规则波的波形图
不规则波的程序及结果截屏如下
不规则波的程序代码:
programmain
implicitnone
real,dimension(8000):
:
a
real,dimension(114):
:
b,c
real,dimension(56):
:
h
integer:
:
i,j
real:
:
e,t
open(2,file='2.txt')
doi=1,8000
read(2,*)a(i)
enddo
close
(2)
b
(1)=1
j=1
doi=1,7999
if(a(i)*a(i+1)<0)then
j=j+1
b(j)=i
endif
enddo
doi=1,113
doj=b(i)+1,b(i+1)-1
if(abs(a(j))>abs(a(j-1)).and.abs(a(j))>abs(a(j+1)))then
c(i)=a(j)
endif
enddo
enddo
doi=1,56
h(i)=c(2*i-1)-c(2*i)
enddo
print*,'不规则波的波高分别为:
'
doi=1,14
print'(1x,4f8.3)',h(4*i-3),h(4*i-2),h(4*i-1),h(4*i)
enddo
doi=1,55
doj=i+1,56
if(h(i) t=h(i);h(i)=h(j);h(j)=t endif enddo enddo e=0 doi=1,19 e=e+h(i) enddo print*,'不规则波的有效波高: ' print'(1x,f7.3)',e/19 endprogram 不规则波的波形图 五、实验结论: 本次实验本人采用的数据为1通道 规则波: 1通道该波列的平均波高H=11.126 不规则波: 1通道该波列的有效波高H1/3=9.226 实验二: 波压力测量实验 一、试验目的 海岸和近海工程的设计和建设,波浪与建筑物相互作用的研究是前提。 波浪与建筑物的相互作用,决定工程目标的实现和建筑物的稳定与安全。 在海岸和近海工程中,如海上平台,离岸式码头,防波堤,挡土墙等建筑物,这类建筑物的主要外力之一就是作用在其上的波浪力,因此,波浪与建筑物相互作用研究中,波浪作用力的研究显得非常重要。 二、试验要求 试验采用规则波进行。 (1)、模型比尺的确定。 模型比尺1: 27 (2)、波要素的率定。 (3)、模型上压力分布的测量,要求测点不少与5个。 (4)、试验报告的编写,要求报告能准确的反映试验目的、方法、过程及结果,能总结出压力在建筑物上分布的规律性,包含压力分布图,压力实测波形并给出最终压力的原型值。 三、试验水文条件 底高程 潮位 水深 波要素 Zd(m) Z(m) D(m) 五十年一遇 周期 H1%(m) T(s) -5.24 4.00 9.24 2.67 5.35 四、试验仪器 本次试验使用的主要仪器为DJ800型多功能监测系统。 DJ800型多功能监测系统是由计算机、多功能监测仪和各种传感器组成的数据采集和数据处理系统。 它能对多种物理量的数据,进行准同步采集。 例如水位、波高、点脉动压力、面脉动压力、拉力、三维总力、二维流速、护舷、位移、温度、应变以及模拟电压等。 本次试验用其进行点脉动压力的同步采集。 五、试验过程 试验成员分为2组,一组成员进行波浪要素的率定,另外一组成员同时进行波压力传感器的安装,在斜坡中选取10个测点装入压力传感器,待率定结束后再将建筑物防入试验水槽,进行波浪压力的量测。 试验采用规则波,试验结果主要统计平均正向波压力。 零线以上波峰的峰值即为试验得出的正向波压力,每个波峰得到一个正向波压力值,将采集到的所有正向波压力值进行算术平均,得到平均正向波压力值。 六、结果分析 本次实验采用fortran90语言编程 程序截图 程序代码 programmain implicitnone real: : pressure,b1,b2,max,z integer: : i,j,k,l,m real,dimension(6,2000): : a real,dimension(2000): : b,h open(1,file='G202A.txt') read(1,*)a close (1) dom=1,6 doi=1,2000 enddo j=0 doi=1,1999 if(a(m,i)<0.and.a(m,i+1)>0)then j=j+1 b(j)=i endif enddo l=0 pressure=0 doi=1,j-1 b1=b(i);b2=b(i+1) max=0 dok=b1,b2
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- 大学 海岸 动力学 实验 报告