Уравнение Хадсонса - Википедия - Hudsons equation

Уравнение Гудзона, также известный как Формула Хадсона, является уравнение использован прибрежные инженеры для расчета минимального размера каменная наброска (блоки каменной брони), необходимые для обеспечения удовлетворительно характеристики устойчивости для щебень структуры, такие как волноломы под атакой шторма волна условия.

Уравнение было разработано Инженерный корпус армии США, Экспериментальная станция водных путей (WES), после обширных исследований, проведенных Хадсоном (1953, 1959, 1961a, 1961b) (см. Руководство по защите берегов и Руководство по камням, ссылки на которые приведены ниже).

Исходное уравнение

Само уравнение:

${ displaystyle W = { frac { gamma _ {r} H ^ {3}} {K_ {D} Delta ^ {3} cot theta}}}$

куда:

• W расчетный вес каменной наброски (Ньютон)
• ${ displaystyle gamma _ {r}}$ это конкретный вес бронеблоков (Н / м³)
• ЧАС - расчетная высота волны у носка конструкции (м)
• K_D - безразмерный коэффициент устойчивости, полученный в результате лабораторных экспериментов для различных типов блоков брони и для очень малых повреждений (несколько блоков удалены из слоя брони) (-):

• K_D = около 3 для природного карьера
• K_D = около 10 для искусственных блокировок бетонных блоков

• Δ - безразмерная относительная плавучесть породы, т.е. (ρ_р / ρ_ш - 1) = около 1,58 для гранита в морской воде
• ρ_р и ρ_ш являются плотности каменной и (морской) воды (-)
• θ угол облицовки с горизонтом

Обновленное уравнение

Это уравнение было переписано в девяностых годах следующим образом:

${ displaystyle { frac {H_ {s}} { Delta D_ {n50}}} = { frac {(K_ {D} cot theta) ^ {1/3}} {1.27}}}$

куда:

• ЧАС_s расчетная высота волны у носка конструкции (м)
• Δ - безразмерная относительная плавучесть породы, т.е. (ρ_р / ρ_ш - 1) = около 1,58 для гранита в морской воде
• ρ_р и ρ_ш являются плотности каменной и (морской) воды (-)
• D_n50 - номинальный средний диаметр бронеблоков = (Вт₅₀/ ρ_р)^1/3 (м)
• K_D - безразмерный коэффициент устойчивости, полученный в результате лабораторных экспериментов для различных типов блоков брони и для очень малых повреждений (несколько блоков удалены из слоя брони) (-):

• K_D = около 3 для природного карьера
• K_D = около 10 для искусственных блокировок бетонных блоков

• θ угол облицовки с горизонтом

Блоки брони можно считать стабильными, если число стабильности N_s = H_s / Δ D_n50 <1,5 до 2, при этом повреждение быстро увеличивается для N_s > 3.

Очевидно, что эти уравнения можно использовать для предварительного проектирования, но перед началом строительства абсолютно необходимо испытание масштабной модели (2D в волновом лотке и 3D в волновом бассейне).

Смотрите также

• Волнорез (строение)
• Береговая эрозия
• Прибрежное управление
• Каменная набивка

Рекомендации

• Инженерный корпус армии США (1984 г.). «Руководство по защите берегов». Vol. II.
• Ciria-CUR (2007) - Руководство по камням - Использование горных пород в гидротехнике.