[實(shí)用新型]一種船舶系泊物理模型試驗(yàn)中的系纜力模擬裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520661442.0
• 申請(qǐng)日: 2015-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204924689U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈旭偉;嚴(yán)士常;鐘雄華;楊越;范力陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M99/00
• 分類(lèi)號(hào): G01M99/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種物理模型試驗(yàn)的模擬裝置，具體涉及一種船舶系泊物理模型試驗(yàn)中的系纜力模擬裝置。

背景技術(shù)

經(jīng)濟(jì)全球化給物流行業(yè)帶來(lái)了遠(yuǎn)大的前景，海運(yùn)以其低廉的價(jià)格和巨大的運(yùn)載量成為國(guó)際貿(mào)易中的主要運(yùn)輸方式。進(jìn)入二十一世紀(jì)，中國(guó)海運(yùn)業(yè)蓬勃發(fā)展，取得了顯著的成績(jī)。中國(guó)開(kāi)始在國(guó)際貿(mào)易中扮演著重要角色，在高速發(fā)展的同時(shí)也對(duì)碼頭的安全提出了新的挑戰(zhàn)。停靠靠碼頭的船舶在風(fēng)、浪、水流等因素的作用下，若運(yùn)動(dòng)量過(guò)大，不僅影響裝卸作業(yè)安全，還影響自身以及碼頭結(jié)構(gòu)的安全。通常停靠在碼頭的船舶需要用纜繩與碼頭上的系船柱或系船墩連接，以限制船舶的運(yùn)動(dòng)。船舶由于受自然、人工等因素作用使纜繩產(chǎn)生的拉力，即為系纜力。系纜力與船舶特性以及受到的風(fēng)、浪、水流荷載有關(guān)。系纜力的大小直接影響船舶停泊、作業(yè)以及碼頭結(jié)構(gòu)的安全。

為了更方便更迅速地了解船舶的運(yùn)動(dòng)情況，常常需要借助物理模型試驗(yàn)?zāi)M。系纜力也是船模試驗(yàn)需要重點(diǎn)關(guān)注的的因素。現(xiàn)階段的模擬系纜力的主要方法是在某一特定比尺下，尋找與實(shí)際纜繩物理性質(zhì)類(lèi)似的材料。這種方法比較麻煩，因?yàn)閷?shí)際的纜繩是一種彈性形變，既有力又有位移，而且這種變形是非線(xiàn)性的，纜繩的性質(zhì)往往很難完全模擬出，容易擴(kuò)大試驗(yàn)的誤差。而且特意去尋找材料或者合成材料，都需要不斷地試驗(yàn)驗(yàn)證，成功率低，浪費(fèi)時(shí)間與人力。并且在模擬船舶初始狀態(tài)時(shí)，由于纜繩的長(zhǎng)度變化較大，拉力的大小很難準(zhǔn)確控制。而且考慮到繩的變形，初始角度變化也很劇烈，試驗(yàn)誤差又進(jìn)一步擴(kuò)大。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種船舶系泊物理模型試驗(yàn)中的系纜力模擬裝置。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種船舶系泊物理模型試驗(yàn)中的系纜力模擬裝置，包括碼頭、設(shè)置在碼頭上的兩組模擬組件以及分別設(shè)置在模型船船艏和船艉的拉力傳感器；所述模擬組件包括鐵夾、墊塊、鋼絲繩、鋼片組和滑輪組，所述鐵夾固定在碼頭的頂面上，所述鋼片組分成上層鋼片組和下層鋼片組，所述上層鋼片組、墊塊和下層鋼片組依次堆疊被夾于鐵夾的上下夾片之間，通過(guò)緊固件緊固上下夾片，使上層鋼片組、墊塊和下層鋼片組固定，所述上層鋼片組和下層鋼片組中的鋼片均與碼頭的側(cè)邊平行，所述上層鋼片組最上層的鋼片一端突出，并且突出的一端上設(shè)置有調(diào)節(jié)鋼絲繩長(zhǎng)短的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述滑輪組固定在碼頭頂面上，所述滑輪組包括兩個(gè)滑輪，兩個(gè)滑輪的滾動(dòng)面帖靠，所述鋼絲繩的一端與拉力傳感器連接，另一端穿過(guò)滑輪組的中心與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接。

位于滑輪組和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)之間的鋼絲繩不與碼頭側(cè)邊垂直。

所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括匹配的螺絲和螺母，所述螺絲的螺桿上開(kāi)有通孔，所述螺絲擰于突出鋼片的端部，所述螺母擰于螺絲的螺桿上，所述鋼絲繩的端部穿過(guò)通孔，通過(guò)松緊螺母調(diào)節(jié)鋼絲繩的長(zhǎng)短。

所述鋼絲繩的端部通過(guò)鐵鉤與拉力傳感器連接。

兩滑輪的中心軸所在的平面與鋼片平行。

所述墊塊的寬度與鋼片的寬度一致。

本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果：1、本實(shí)用新型利用鋼片的彈性去模擬纜繩的線(xiàn)性和拉力，因而在不同的比尺下或在不同的纜繩性質(zhì)下只需增加或減少鋼片的數(shù)量，改變鋼片的前后位移，能又快又準(zhǔn)確地模擬出我們需要的纜繩物理性質(zhì)；2、在模擬船舶初始狀態(tài)時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)鋼絲繩長(zhǎng)短，來(lái)調(diào)節(jié)船舶初張力，相較于傳統(tǒng)的系纜繩打結(jié)可靠方便；3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可拆卸重復(fù)使用；4、由滑輪定理，鋼絲繩左右兩端的力是一致的，可以根據(jù)需要調(diào)整滑輪組的位置以快速準(zhǔn)確地改變初始夾角；5、本實(shí)用新型模擬系纜力不需要模擬出整根纜繩的性質(zhì)，只需在纜繩實(shí)際受到拉力的范圍內(nèi)進(jìn)行模擬，節(jié)省大量時(shí)間；6、本實(shí)用新型可模擬多種不同物理性的纜繩性質(zhì)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為滑輪組的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為開(kāi)有通孔的螺絲的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為鋼片率定示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖1所示，一種船舶系泊物理模型試驗(yàn)中的系纜力模擬裝置，包括碼頭1、設(shè)置在碼頭1上的兩組模擬組件2以及分別設(shè)置在模型船3船艏和船艉的拉力傳感器4。