[發明專利]一種水下航行體模型脈動載荷測試裝置及測試方法

在審

• 申請號: 202210428261.8
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN115014700A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 龐福振;鄒通達;李海超;杜圓;高聰;江沛;鮑真;梁冉;馬文庚;劉勇
• 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: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 孫續

1.一種水下航行體模型脈動載荷測試裝置，其特征在于：它包括水下航行體模型(1)、循環水槽、連接部件、支撐部件和固定部件，所述連接部件包括首部連接桿(3)和尾部連接桿(4)，所述首部連接桿(3)和尾部連接桿(4)分別設置在水下航行體模型(1)頂部的首尾兩側，所述首部連接桿(3)和尾部連接桿(4)均與支撐部件相連，所述支撐部件通過固定部件與循環水槽的側壁相連，所述水下航行體模型(1)首部朝向循環水槽的來流方向，所述水下航行體模型(1)上設置有圍殼，所述圍殼沿豎置方向向上設置，所述圍殼設置在首部連接桿(3)和尾部連接桿(4)之間，所述圍殼外側套設有整流罩(2)，所述水下航行體模型(1)上設置有加速度傳感器和壓力傳感器。

2.根據權利要求1所述的一種水下航行體模型脈動載荷測試裝置，其特征在于：所述支撐部件包括首部支撐桿(5)和尾部支撐桿(6)，所述首部支撐桿(5)與首部連接桿(3)垂直連接，所述尾部支撐桿(6)與尾部連接桿(4)垂直連接，所述首部支撐桿(5)和尾部支撐桿(6)分別通過固定部件與循環水槽的側壁相連。

3.根據權利要求2所述的一種水下航行體模型脈動載荷測試裝置，其特征在于：所述固定部件包括固定鐵塊(7)和G型木工夾(20)，所述首部支撐桿(5)和尾部支撐桿(6)兩端均設置有固定鐵塊(7)，所述G型木工夾(20)夾緊固定鐵塊(7)與循環水槽的側壁邊緣。

4.根據權利要求1所述的一種水下航行體模型脈動載荷測試裝置，其特征在于：所述水下航行體模型(1)外表面設置有壓力傳感器螺紋孔(8)，所述水下航行體模型(1)底部設置有傳感器安裝大開口(9)，所述水下航行體模型(1)內部設置有加速度傳感器螺柱(11)，所述壓力傳感器通過壓力傳感器螺紋孔(8)與水下航行體模型(1)外表面相連，所述加速度傳感器通過傳感器安裝大開口(9)安裝在加速度傳感器螺柱(11)上。

5.根據權利要求4所述的一種水下航行體模型脈動載荷測試裝置，其特征在于：所述傳感器安裝大開口(9)外側設置有曲板(17)，所述水下航行體模型(1)、整流罩(2)和曲板(17)上均設有螺紋孔(18)，所述整流罩(2)和曲板(17)均通過螺紋孔(18)與螺釘的配合與水下航行體模型(1)相連，所述傳感器安裝大開口(9)與曲板(17)之間及整流罩(2)與水下航行體模型(1)之間均設置有橡膠墊片(19)。

6.根據權利要求1所述的一種水下航行體模型脈動載荷測試裝置，其特征在于：所述壓力傳感器和加速度傳感器的電纜通過圍殼和整流罩(2)穿出。

7.根據權利要求1所述的一種水下航行體模型脈動載荷測試裝置，其特征在于：所述水下航行體模型(1)頂部設置有連接桿螺紋孔(10)，所述首部連接桿(3)和尾部連接桿(4)底端均設有連接螺紋(14)，所述連接螺紋(14)和連接桿螺紋孔(10)配合相連。

8.根據權利要求2所述的一種水下航行體模型脈動載荷測試裝置，其特征在于：所述首部連接桿(3)上開設有支撐孔(12)，所述尾部連接桿(4)上開設有長圓形支撐孔(13)，所述支撐孔(12)和長圓形支撐孔(13)均正對循環水槽的側壁，所述首部支撐桿(5)穿過支撐孔(12)，所述尾部支撐桿(6)穿過長圓形支撐孔(13)，所述尾部支撐桿(6)上設置有螺紋(15)，通過螺紋(15)與六角螺母(16)的配合將尾部支撐桿(6)與尾部連接桿(4)的位置固定，所述長圓形支撐孔(13)一側設置有刻度線。

9.根據權利要求2所述的一種水下航行體模型脈動載荷測試裝置，其特征在于：所述首部連接桿(3)、尾部連接桿(4)、首部支撐桿(5)和尾部支撐桿(6)均為空心管結構，所述首部連接桿(3)和尾部連接桿(4)的橫截面為流線型。

10.一種如權利要求1所述的水下航行體模型脈動載荷測試裝置的測試方法，其特征在于：它包括以下步驟：

步驟1：將壓力傳感器和加速度傳感器通過壓力傳感器螺紋孔(8)和加速度傳感器螺柱(11)安裝在水下航行體模型(1)預定位置，封閉傳感器安裝大開口(9)，并在圍殼上固定整流罩(2)；

步驟2：將首部連接桿(3)和尾部連接桿(4)與水下航行體模型(1)固定，首部支撐桿(5)和尾部支撐桿(6)分別穿過支撐孔(12)和長圓形支撐孔(13)，將尾部支撐桿(6)擰緊固定，支撐部件橫跨在循環水槽側壁上，通過固定部件將支撐部件固定在循環水槽上；

步驟3：利用循環水槽流速控制臺調節水槽內流速，待流速穩定后利用數據采集儀器和配套測試軟件進行脈動壓力和振動加速度的數據采集；

步驟4：改變水下航行體模型(1)的俯仰角度時，松開固定部件，保持首部支撐桿(5)位置不動，調整尾部支撐桿(6)穿過長圓形支撐孔(13)不同位置后固定；改變水下航行體模型(1)的迎流角度時，改變首部支撐桿(5)和尾部支撐桿(6)與循環水槽側壁的夾角即可。