[實用新型]船舶海洋結構物運動及阻力測試裝置

有效

• 申請號: 201220196367.1
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN202614501U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 郭春雨;趙曉東;趙大剛;周廣利
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及的是一種測量裝置，具體地說是船舶耐波性領域的測量船體運動的測量裝置。

背景技術

船舶耐波性水池模型試驗需要測量船舶海洋結構物在波浪中的橫搖、縱搖、首搖、垂蕩、縱蕩和橫蕩6個自由度的耦合運動及波浪中的阻力。如果只考慮迎浪、隨浪和橫浪時則只需考慮四個自由度，此時可以限制其它兩個自由度而采用拘束模試驗。而當船舶海洋結構物斜浪航行時，在波浪的作用下產生的六自由度耦合運動較明顯，如果采用拘束模試驗，其結果必定與實際情況有所出入。但對于一些復雜水動力問題，拘束模與半拘束模試驗的作用也是不可替代的。船舶海洋結構物在斜浪時受到的波浪激勵可以通過理論計算和模型試驗兩種方法得到。

英國格拉斯哥與斯特拉思克萊德大學和雅典國立技術大學的研究者Ayaza等（2006年）研究了船舶海洋結構物在迎浪、隨浪及斜浪中的運動情況，他們采用拘束模試驗測量了船舶海洋結構物模型在迎浪、隨浪及斜浪等工況下六個自由度的運動及波浪誘導力（矩），與理論計算結果基本一致。然后又采用自航模試驗，測量了船舶海洋結構物模型在不同波浪方向的運動情況，與理論計算結果略有差異但趨勢一致。瑞典國家哥德堡船模實驗水池（SSPA）的Hua等（2003年）采用半拘束模試驗技術抑制橫蕩與首搖兩個自由度的運動，同時采用測力元件測量這兩個自由度的力與力矩。對一條高速船在規則波中隨浪和斜浪工況進行了流體動力系列試驗，探討該船的航運安全性，并建立了隨浪和斜浪一階波導縱蕩、橫蕩力和首搖力矩的半經驗計算公式，計算結果與模型試驗結果符合較好。通過他們的研究可以看出，拘束模與半拘束模試驗對模型斜浪運動的測量與自航模略有差異，但趨勢一致且與理論計算結果相符，試驗結果較自航模實驗偏大，對艦船設計而言更趨于安全。

發明內容

本實用新型的目的在于提供可以同時測量船舶海洋結構物在波浪中的橫搖、縱搖、首搖、垂蕩、縱蕩和橫蕩6個自由度的耦合運動及波浪中的阻力的船舶海洋結構物運動及阻力測試裝置。

本實用新型的目的是這樣實現的：

本實用新型船舶海洋結構物運動及阻力測試裝置，其特征是：包括縱蕩運動滑軌、橫蕩運動滑軌、升沉桿、縱向運動滑車、橫向運動滑車、橫蕩彈簧預緊力裝置、縱蕩彈簧預緊力裝置、橫蕩傳感器、縱蕩傳感器、線位移傳感器，縱向運動滑車安裝在縱蕩運動滑軌上，橫向運動滑車安裝在橫蕩運動滑軌上，所述的橫蕩運動滑軌、橫蕩運動滑軌、橫向運動滑車均有兩個，兩個縱蕩運動滑軌上下布置、安裝在兩個橫向運動滑車之間，兩個橫蕩運動滑軌通過兩根桿組成四邊形結構，升沉桿安裝在縱向運動滑車上、其端點位于被測海洋結構物重心并與被測海洋結構物相連，橫蕩彈簧預緊力裝置包括安裝在桿上的彈簧和繩，縱蕩彈簧預緊力裝置包括安裝在橫蕩運動滑軌上的彈簧和繩，橫蕩彈簧預緊力裝置連接橫向運動滑車，縱蕩彈簧預緊力裝置連接縱向運動滑車，橫向運動滑車安裝橫蕩傳感器，縱向運動滑車安裝縱蕩傳感器，升沉桿上安裝線位移傳感器。

本實用新型還可以包括：

1、還包括縱搖角度測量傳感器、縱搖轉軸、橫搖角度測量傳感器、橫搖轉軸、首搖角度測量傳感器、首搖轉軸、阻力測量傳感器，升沉桿上安裝阻力測量傳感器，升沉桿的端點安裝縱搖轉軸、橫搖轉軸，縱搖轉軸、橫搖轉軸形成十字交叉軸，縱搖轉軸與橫蕩運動滑軌平行，縱搖轉軸、橫搖轉軸分別連接縱搖角度測量傳感器、橫搖角度測量傳感器，首搖轉軸與被測海洋結構物地板固定，首搖轉軸連接首搖角度測量傳感器。

2、橫蕩運動滑軌上安裝限制橫向運動滑車運動的橫蕩限位與鎖定裝置，縱蕩運動滑軌上安裝限制縱向運動滑車運動的縱蕩限位與鎖定裝置，橫搖轉軸安裝限制橫搖轉軸運動的橫搖限位與鎖定裝置，縱搖轉軸安裝限制縱搖轉軸運動的縱搖限位與鎖定裝置，首搖轉軸安裝限制首搖轉軸運動的首搖限位與鎖定裝置，升沉桿上安裝限制升沉桿運動的升沉限位與鎖定裝置。

本實用新型的優勢在于：本實用新型可以同時測量船舶海洋結構物在波浪中的橫搖、縱搖、首搖、垂蕩、縱蕩和橫蕩6個自由度的耦合運動及波浪中的阻力。

附圖說明

圖1為本實用新型的為本裝置的正視圖；

圖2為本裝置的俯視圖；

圖3為本裝置的船模縱搖、橫搖、首搖運動實現與測量裝置及測力裝置圖；

圖4為本裝置的船模縱蕩運動實現裝置圖；

圖5為本裝置的船模升沉運動實現與測量裝置圖；

圖6為測量系統框圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本實用新型做更詳細地描述：