[發明專利]一種三自由度適航儀實驗平臺

在審

• 申請號: 202011481260.7
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112683320A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 韓陽;令狐克騎;郭春雨;孫聰;王超;汪春輝;趙大剛;胡健;葉禮裕
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00;G01M10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于船舶耐波性實驗技術領域，具體涉及一種三自由度適航儀實驗平臺。本發明通過在垂直桿下端設計交叉滾子軸承，連接在模型的鉸支座上，交叉滾子軸承可以轉動，垂直桿也可以上下移動，在模擬來浪后模型受力移動，產生縱搖、升沉、縱蕩三個自由度(縱向迎浪)的運動，且設備體積小，易于調節操作，調整模型的角度，可產生橫搖、橫蕩、升沉三個自由度(橫向迎浪)的運動。本發明通過設計縱向位移傳感器和垂向位移傳感器，連接數據處理系統，在模型受力后，傳感器將模型的水平和垂直方向的數據傳輸給數據處理系統，數據處理系統進行處理后，使得人們可以更直觀清楚地從數據了解試驗模型的真實運動姿態。

技術領域

本發明屬于船舶耐波性實驗技術領域，具體涉及一種三自由度適航儀實驗平臺。

背景技術

眾所周知，船舶或者海洋結構物在航行海上作業或者航行時會面對很多的危險，其中最危急的就是風浪的沖擊。為了在面對危險時有所準備，不造成嚴重的后果，在設計時，船舶或者海洋結構物會進行耐波性實驗。耐波性(sea-keeping)是指船舶等在風浪等外力作用下，產生搖蕩運動以及砰擊、上浪、失速等現象時仍具有足夠的穩性和船體結構強度，并能保持一定的航速安全航行的性能。

耐波性實驗主要是通過對船模船舶或海洋結構物模型進行波上波浪模擬實驗，主要模擬船舶在波浪中受到的六個運動自由度的力，包括縱搖、橫搖、艏搖、縱蕩、橫蕩和垂蕩。耐波性中最關心的三個自由度的運動時橫搖、縱搖、升沉。現有的船舶與海洋結構物模型試驗中，多自由度運動響應的接觸式測量要借助適航儀來完成。

但現有的適航儀體積大、重量重、成本高、維護要求嚴格、使用中對試驗模型有很強的約束作用，不能夠直觀地反映試驗模型的真實運動姿態。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三自由度適航儀實驗平臺。

本發明的目的通過如下技術方案來實現：包括實驗桁架、水池和實驗設備；所述的實驗桁架包括底座和頂部平臺；所述的水池安裝在實驗桁架的底座和頂部平臺之間；所述的實驗設備包括縱向機座、移動座、垂直桿和實驗模型；所述的縱向機座安裝在實驗桁架的頂部平臺上，縱向機座位于水池內側的上方，在縱向機座內部設有縱向滑道和縱向位移傳感器；所述的移動座安裝在縱向機座內部，移動座可沿縱向滑道進行縱向運動；所述的縱向位移傳感器感知并收集移動座的縱向位移數據；所述的移動座內部設有垂向滑道和垂向位移傳感器，垂向滑道由移動座頂面貫穿至底面；所述的實驗模型置于水池中且漂浮在水面上，在實驗模型上安裝有鉸支座；所述的垂直桿從移動座的垂向滑道穿過，在垂直桿下端安裝有交叉滾子軸承，交叉滾子軸承與實驗模型的鉸支座連接；所述的垂向位移傳感器感知并收集垂直桿的垂向位移數據。

本發明還可以包括：

所述的垂直桿與移動座之間設有鎖緊裝置，在不進行實驗時可使用鎖緊裝置固定垂直桿，使實驗設備作為一個固定連接的整體進行收納。