[發(fā)明專利]一種適用于模型跨自由面運(yùn)動(dòng)測(cè)量的試驗(yàn)平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010626364.6
• 申請(qǐng)日: 2020-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111874261B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹杰民;余煒光;胡文清;林凱;蘇煒;黃梓維;羅瑩瑩;李雨田
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): B64F5/60
• 分類號(hào): B64F5/60;B63B71/20;G01M10/00
• 代理公司: 廣州潤(rùn)禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44446
• 代理人: 林偉斌

本發(fā)明涉及跨自由面運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于模型跨自由面運(yùn)動(dòng)測(cè)量的試驗(yàn)平臺(tái)，安裝在水池上，包括滑動(dòng)座、升降機(jī)構(gòu)、安裝機(jī)構(gòu)、測(cè)力機(jī)構(gòu)，所述滑動(dòng)座用于搭載升降機(jī)構(gòu)、安裝機(jī)構(gòu)和測(cè)力機(jī)構(gòu)，并能在水池上水平滑動(dòng)；升降機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)模型垂直運(yùn)動(dòng)，且能使得至少一部分模型下浸入水池，一部分模型高于水池；安裝機(jī)構(gòu)用于安裝模型，且設(shè)置于所述升降機(jī)構(gòu)；測(cè)力機(jī)構(gòu)用于測(cè)量模型受力大小，設(shè)置于所述升降機(jī)構(gòu)，且通過(guò)連接線與安裝機(jī)構(gòu)連接；模型安裝在安裝機(jī)構(gòu)上，通過(guò)升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)模型垂直運(yùn)動(dòng)，通過(guò)滑動(dòng)座搭載模型水平運(yùn)動(dòng)，且垂直運(yùn)動(dòng)和水平運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行，并利用測(cè)力機(jī)構(gòu)測(cè)量模型跨自由面運(yùn)動(dòng)的受力大小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及跨自由面運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種適用于模型跨自由面運(yùn)動(dòng)測(cè)量的試驗(yàn)平臺(tái)。

背景技術(shù)

現(xiàn)如今，飛機(jī)、船舶、深淺器及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展日新月異，在探測(cè)、搜救和通訊等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，但是這些設(shè)備的工作和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都處于同一介質(zhì)或者不脫離自由面。隨著科技的發(fā)展和社會(huì)更高的需求，單介質(zhì)空間航行器在多維復(fù)雜環(huán)境中難以大展身手，因此，研究能夠像某些魚(yú)類那樣能夠優(yōu)美地跨出自由面或某些鳥(niǎo)類高速穿入水里的適應(yīng)多介質(zhì)環(huán)境的跨介質(zhì)航行器已成為重要發(fā)展方向。

水空跨介質(zhì)運(yùn)動(dòng)需要跨介質(zhì)航行器在不同介質(zhì)環(huán)境保持最優(yōu)性能，可多次跨越介質(zhì)界面并長(zhǎng)時(shí)間在空中飛行或水下航行，突破了傳統(tǒng)單一介質(zhì)航行器在使用環(huán)境上的限制。但是，當(dāng)航行器跨越空氣--水界面時(shí)，初期瞬間會(huì)產(chǎn)生巨大的沖擊載荷，容易引起航行器發(fā)生彈塑性變形，突增的載荷對(duì)航行器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也會(huì)產(chǎn)生影響；當(dāng)航行器跨越水--空氣界面時(shí)，航行器所受的附連質(zhì)量力、浮力、阻力迅速下降，速度激變，從而引起航行器表面壓力分布的劇烈變化，形成相當(dāng)大的擾動(dòng)力和力矩，產(chǎn)生劇烈的沖擊和振動(dòng)。

為了更好地探究和解決跨介質(zhì)航行器的技術(shù)要點(diǎn)，基于仿生學(xué)設(shè)計(jì)理念，搭建一個(gè)適用于航行器模型和生物模型出入水模擬的試驗(yàn)平臺(tái)尤為必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷，提供一種適用于模型跨自由面運(yùn)動(dòng)測(cè)量的試驗(yàn)平臺(tái)，用于測(cè)量航行器模型或生物模型出入水模擬過(guò)程中受力大小。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，一種適用于模型跨自由面運(yùn)動(dòng)測(cè)量的試驗(yàn)平臺(tái)，安裝在水池上，包括滑動(dòng)座、升降機(jī)構(gòu)、安裝機(jī)構(gòu)、測(cè)力機(jī)構(gòu)，

所述滑動(dòng)座，用于搭載升降機(jī)構(gòu)、安裝機(jī)構(gòu)和測(cè)力機(jī)構(gòu)，并能在水池上水平滑動(dòng)；

所述升降機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動(dòng)模型垂直運(yùn)動(dòng)，且能使得至少一部分模型下浸入水池，一部分模型高于水池；

所述安裝機(jī)構(gòu)，用于安裝模型，且設(shè)置于所述升降機(jī)構(gòu)；

所述測(cè)力機(jī)構(gòu)，用于測(cè)量模型受力大小，設(shè)置于所述升降機(jī)構(gòu)，且通過(guò)連接線與安裝機(jī)構(gòu)連接；

模型安裝在安裝機(jī)構(gòu)上，通過(guò)升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)模型垂直運(yùn)動(dòng)，通過(guò)滑動(dòng)座搭載模型水平運(yùn)動(dòng)，且垂直運(yùn)動(dòng)和水平運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行，并利用測(cè)力機(jī)構(gòu)測(cè)量模型跨自由面運(yùn)動(dòng)的受力大小。

本發(fā)明一種適用于模型跨自由面運(yùn)動(dòng)測(cè)量的試驗(yàn)平臺(tái)，具體涉及了一種運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)疊加組合的技術(shù)，用于研究模型在跨自由面運(yùn)動(dòng)的受力變化情況，其中模型既可以是仿生物模型，以此來(lái)探究生物出入水的現(xiàn)象，也可以是航行器模型，用來(lái)驗(yàn)證航行器的水氣動(dòng)性能。其試驗(yàn)平臺(tái)的主要結(jié)構(gòu)為：包括滑動(dòng)座、升降機(jī)構(gòu)、安裝機(jī)構(gòu)、測(cè)力機(jī)構(gòu)，滑動(dòng)座安裝在水池上方，通過(guò)搭載升降機(jī)構(gòu)、安裝機(jī)構(gòu)和測(cè)力機(jī)構(gòu)在水池上水平滑動(dòng)；升降機(jī)構(gòu)，與安裝機(jī)構(gòu)和測(cè)力機(jī)構(gòu)連接，能夠驅(qū)動(dòng)安裝機(jī)構(gòu)和測(cè)力機(jī)構(gòu)在水池垂直運(yùn)動(dòng)，從而使得至少一部分模型能夠下浸入水池、一部分高于水池；安裝機(jī)構(gòu)，用來(lái)安裝模型，設(shè)置于升降機(jī)構(gòu)上，使得模型能被連接固定在升降機(jī)構(gòu)中；測(cè)力機(jī)構(gòu)，設(shè)置在升降機(jī)構(gòu)上，且通過(guò)連接線與安裝機(jī)構(gòu)連接。