Thụng số kỹ thuật
Mụ đem PicoLog 1012
Đõ̀u vào tương tự 12
Độ phõn giải 10 bits
Tỷ lệ lấy mẫu tối đa: PicoScope PicoLog PicoSDK (chế độ chặn) PicoSDK (phỏt trực tuyến)
1 MS/s; 1 kS/s; 1 MS/s; 100 kS/s
PicoScope (PicoSDK chế độ chặn) tỷ lệ lấy mẫu tối đa 100 kS/s: tỷ lệ lấy mẫu thấp: PicoLog (PicoSDK chế đụ phỏt trực tuyến): 8000 mẫu 1 triệu mẫu Lưu trữ trờn mỏy tớnh Băng thụng tương tự (–3 dB) DC đến 70 kHz
Kiểu đõ̀u vào đơn cực
Dải điện ỏp vào 0 đến +2.5 V
Bảo vệ quỏ ỏp ±30 V nối đất
Ghộp nối đõ̀u vào DC
Trởi khỏng đõ̀u vào 1 MΩ
Điện ỏp cấp cho cảm biển 2.5 V @ 10 mA, giới hạn dòng điện
Phõ̀n mềm PicoLog, PicoScope and
PicoSDK
Phụ kiện kốm theo Cỏp USB 2.0, hướng dẫn dử dụng nhanh
Giao diện với mỏy tớnh USB 2.0 tốc độ cao
Bộ thu số liệu sử dụng trong thử nghiệm là bộ thu số liệu PicoLog 1000 Series và PicoScopeđ 2000 Series, hóng Pico của Anh và kết nối với mỏy tớnh thu thập số liệu.
a. PicoLog 1000 Series b. PicoLog 1000 Series to PC Hỡnh 2.14: Thiết bị thu số liệu PicoLog 1000 Series.
2.5.2 Bố trớ thớ nghiệm
Phương phỏp đo súng phản xạ bằng ba đõ̀u đo súng (Mansard và Funke, 1980) [50] ước lượng súng tới và súng phản xạ dựa trờn kỹ thuật bỡnh phương nhỏ nhất ỏp dụng để phải đo ba súng tại ba địa điểm khỏc nhau. Súng phản xạ thụng thường của súng đều, đỏnh giỏ bề mặt tự do: ( ) ( ) cos i r a kx t a kx t = − + − − + (2.23) Khi:
ai: là biờn độ của súng tới; ar: là biờn độ của súng phản xạ; k: là số con súng=2/L;
𝜎: là tõ̀n số gúc=2/T;
t: là thời gian;
: là gúc pha giữa súng tới và súng phản xạ.
2 3 4 5 3 i S S S a S − = (2.24) 1 4 3 5 3 i S S S a S − = (2.25) Khi
3 2 1 1 n i n S = = e (2.26) 3 2 2 1 n i n S = = e (2.27) ( ) 3 3 1 n n i n n S = = A e + (2.28) ( ) 3 4 1 n n i n n S = = A e − (2.29) 5 1 2 9 S =S S − (2.30) ( 1) n k xn x = − (2.31) n
trong phương trỡnh (2.31) cú liờn hệ với vị trớ đo súng (xn – x1) trong khoảng cỏch
giữa lõ̀n đo súng thứ n và lõ̀n đo súng thứ nhất; σn là đo pha súng lõ̀n thứ n và súng thứ nhất; và An là biờn độ súng. Súng ngẫu nhiờn: 12 10 p L X n ; khi n=1,2, …; X13 nX12 khi n=1,2, …; (2.32)
Khi X12 là khoảng cỏch giữa đõ̀u đo súng số 1 và đõ̀u đo súng số 2, X13 là khoảng cỏch giữa đõ̀u đo súng số 1 và đõ̀u đo súng số 3, L là bước súng tương ứng với chu kỡ súng trong súng điều hòa, Lp bước súng tương ứng với chu kỳ đỉnh phổ của súng ngẫu nhiờn.
Hỡnh 2.15: Bố trớ đõ̀u đo và hệ thống thu dữ liệu
Kết cấu rỗng thử nghiệm được đặt ở khoảng cỏch 31m so với mỏy tạo súng. Sử dụng 4 đõ̀u đo súng (W0 – W3) kiểu điện trở, chỳng được sử dụng để ghi lại chiều cao súng ở cỏc vị trớ khỏc nhau trong mỏng súng. Đõ̀u đo W1, W2, W3 dùng để tỏch súng phản xạ trước cụng trỡnh đờ chắn súng bằng cỏch sử dụng phương phỏp bỡnh phương nhỏ nhất được phỏt triển bởi Mansard và Funke (1980) [50]. Khoảng cỏch giữa W1, W2 và W3
cho mỗi chu kỳ súng được trỡnh bày trọng Phụ lục 2. Đõ̀u đo W3 được đặt ở phớa trước của đờ chắn súng với khoảng cỏch bằng một nửa chiều dài bước súng lớn nhất (0.5*L0) được tạo ra trong dải súng. Cỏc phương ỏn thớ nghiệm được tiến hành bởi súng khụng đều khoảng 800 con súng, tõ̀n số lấy mẫu 20Hz. Số liệu súng được thu thập theo thời gian thực và lưu trong mỏy tớnh thành cỏc chuỗi số liệu chiều cao theo thời gian của từng đõ̀u đo súng. Dựa trờn cở sở cỏc file đú, phõ̀n mềm xử lý số liệu sẽ tớnh toỏn cỏc yếu tố cõ̀n thiết như chiều cao súng cú nghĩa, chiều cao súng trung bỡnh, chiều cao súng cực đại, tương ứng với cỏc chu kỳ.
Hỡnh 2.16: Kiểm tra cao độ cốt nền, bói bằng mỏy tồn đạc
Đo lưu lượng tràn, bố trớ mỏng thu nước tràn được thiết kế thu toàn bộ nước tràn qua đỉnh cụng trỡnh và đổ vào một thùng chứa nước. Tuy nhiờn, nước chỉ được thu sau khi súng đó ổn định và đến hết thời gian thử nghiệm. Lưu lượng tràn trung bỡnh được xỏc định qua tổng lượng nước tràn qua cụng trỡnh và thời gian lấy mẫu.
Hỡnh 2.17: Tạo nền cụng trỡnh Hỡnh 2.18: Lắp đặt cấu kiện TSD
Hỡnh 2.19: Kiểm tra thang đo mực nước Hỡnh 2.20: Kiểm tra kết quả đo và phõn tớch súng trờn mỏy tớnh tớch súng trờn mỏy tớnh
Để phục vụ cho việc phõn tớch đỏnh giỏ tương tỏc súng với kết cấu, 3 mỏy quay cú độ phõn giải cao đặt tại 3 vị trớ cố định, một mỏy đặt ở bờn trờn phớa trước cụng trỡnh, 2 mỏy đặt vuụng gúc với tường kớnh tại vị trớ trước cụng trỡnh và kết cấu để ghi lại toàn bộ quỏ trỡnh súng tương tỏc với kết cấu. Bờn cạnh đú, mỏi trước và bói được sơn màu phõn biệt khu vực tỏc động súng. Một số hỡnh ảnh thể hiện quỏ trỡnh thớ nghiệm được thể hiện từ Hỡnh 2.16 đến Hỡnh 2.22.
Hỡnh 2.22: NCS trao đổi với thõ̀y hướng dẫn và thõ̀y ngành cụng trỡnh biển
2.6 Cỏc phương ỏn thớ nghiệm
Cỏc phương ỏn thớ nghiệm được thiết lập dựa trờn mục tiờu nghiờn cứu của luận ỏn để đỏnh giỏ được cỏc ảnh hưởng của cỏc trường hợp thụng số súng và mực nước cùng với lỗ rỗng bề mặt () tới súng tràn qua kết cấu ẳ trụ rỗng (TSD).
- Với cỏc mặt cắt được lựa chọn thớ nghiệm so sỏnh đỏnh giỏ như sau:
+ Với mặt cắt mỏi nghiờng (Hỡnh 2.23a): lựa chọn 9 phương ỏn thớ nghiệm với cỏc thụng số Hs = 10; 12.5; 15 (cm); với chu kỳ T=1.3; 1.7; 2.1 (s); độ sõu nước h=30; 35; 40 (cm) trong mỏng thớ nghiệm.
+ Với mặt cắt mỏi nghiờng cú tường đỉnh (Hỡnh 2.23b): lựa chọn 10 phương ỏn thớ nghiệm với cỏc thụng số Hs = 10; 12.5; 15 (cm); với chu kỳ T=1.3; 1.7; 2.1 (s); độ sõu nước h=30; 35; 40 (cm) trong mỏng thớ nghiệm.
+ Với mặt cắt cú kết cấu ẳ trụ rỗng trờn đỉnh (TSD) (Hỡnh 2.23c): lựa chon 60 phương ỏn cho 3 độ rỗng khỏc nhau =10, 15, 20 (%) với cỏc thụng số Hs = 10, 12.5, 15 (cm); với chu kỳ T=1.3; 1.7; 2.1 (s), độ sõu mực nước h=15, 20, 25, 30 (cm) trong mỏng thớ nghiệm. Trong đú, kết cấu TSD cú hỡnh dạng ẳ đường tròn và đục lỗ bề mặt hay còn gọi là độ rỗng và kớ hiệu là được xỏc định bằng tổng diện tớch lỗ rỗng bề mặt trờn diện tớch mặt cong của kết cấu TSD.