[發明專利]波面高度和沖擊載荷測試裝置

無效

• 申請號: 201010175100.X
• 申請日: 2010-05-10
• 公開（公告）號: CN101839743A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 顧民;祁江濤;張進豐;許國偉
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七〇二研究所
• 主分類號: G01F23/26
• 分類號: G01F23/26;G01L9/04;B63B9/00
• 代理公司: 無錫華源專利事務所 32228
• 代理人: 聶漢欽

技術領域

本發明屬于船舶總體性能測試領域，具體涉及一種用于測試波面高度和沖擊載荷的裝置。

背景技術

甲板上浪的模型試驗研究工作具有重要的工程意義，大量的試驗工作圍繞著定性或者定量分析不同參數對上浪發生概率、船體在波浪中的運動、水體在甲板上的流動、沖擊載荷等工程中所關心的問題的影響而展開。

國內外有基于PIV(粒子成像測速)和浪高儀的測試技術的研究，文獻《甲板上浪2D數值模擬與試驗研究》(張照鋼，朱仁慶，繆泉明等。甲板上浪2D數值模擬與試驗研究。船海工程，2008，037(002)，ISSN：1671-7953)在波浪水槽中對浮體在規則波中的甲板上浪進行了試驗，得到了上浪水在甲板上的水位高度及波浪沿船首爬升、變形、破碎過程，但其沒有針對甲板上浪產生的沖擊載荷進行有效測試。文獻《FPSO甲板上浪的數值模擬》(梁修鋒，楊建民，李欣，于洋。FPSO甲板上浪的數值模擬。水動力學研究與進展A輯，2007，022(002)；ISSN：1000-4874)通過建立三維數值水池，對規則波下固定FPSO的甲板上浪進行了數值模擬，得到了甲板和甲板室上的沖擊載荷和上浪水在甲板上的水位高度以及波浪沿船首爬升、變形、破碎過程，但其沒有通過一套測試裝置來進行模型試驗。而且現有技術中由于測試裝置采用的材料和布置方式的問題，不是很方便于清晰觀測到整個上浪過程；對于沖擊載荷的測試也較為困難，常常只能測試某些點處的壓力值，不能對整個上浪載荷所產生的沖擊力進行測試。

發明的內容

為了克服現有技術的不足之處，申請人經過研究改進，提供一種波面高度和沖擊載荷測試裝置，用于測量船首甲板上浪的波面運動情況和沖擊載荷大小，可以為進行模型試驗中甲板上浪的測試與研究提供可靠的測量手段。

本發明的技術方案如下：

一種波面高度和沖擊載荷測試裝置，具有上面板和下面板，以及與上面板和下面板豎直連接的后擋板，前擋板通過測力元件與后擋板連接，上面板和下面板之間連接有多組鋼絲桿以及鉭絲。

所述后擋板與上面板之間，以及后擋板和下面板之間分別連接有三角形的支撐板。

所述上面板、下面板、前擋板、后擋板及支撐板為有機玻璃板。

所述上面板及下面板為三角形板。

所述測力元件共有4個，在前擋板和后擋板上呈“田”字形布置。

本發明的有益技術效果是：

本發明應用在甲板上浪試驗中，可由陣列式分布的波面高度傳感器(即鉭絲)實時記錄不同位置處的波面高度，通過采集到的信號可仿真出整個甲板上浪過程，為總體方案設計和理論研究提供了良好的技術支撐。另外，由4個測力元件組合而成的測力傳感器，可用于對甲板上浪的沖擊載荷進行實時采集測量，通過處理分析得到甲板上浪對船體上層建筑引起的沖擊載荷，解決了高頻響的沖擊載荷測試問題上的技術困難。

附圖說明

圖1是本發明的主視圖。

圖2是本發明的俯視圖。

圖3是本發明的測力元件的布置圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做進一步說明。

如圖1、圖2所示，本發明具有上面板1和下面板2，以及與上面板1和下面板2豎直連接的后擋板4，前擋板3通過測力元件7與后擋板4連接，連接方式采用板式雙孔梁結構。

如圖1所示，上面板1和下面板2之間連接有多組鋼絲桿5以及鉭絲6。鋼絲桿5的作用是為了保證支架的強度和穩定性，同時鋼絲桿5還有著接地的作用。鉭絲6即波面高度測試單元，其垂直于上面板1和下面板2。圖2示出了波面高度測試單元的分布點位置。

如圖1所示，后擋板4與上面板1之間，以及后擋板4和下面板2之間分別連接有三角形的支撐板8。上面板1、下面板2、前擋板3、后擋板4及支撐板8為有機玻璃板，通過螺絲連接，是可以拆卸的。

如圖2所示，上面板1及下面板2為三角形板，方便于放在船首甲板面上進行甲板上浪相關參數的測量。

如圖3所示，測力元件7共有4個，測力元件7在前擋板3和后擋板4上呈“田”字形布置。

上述鉭絲6、測力元件7為市售商品。

工作原理如下：

1)波面高度測試