[發明專利]一種基于多自由度可調式水動力耐波性試驗多單元裝置

有效

• 申請號: 201711280409.3
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN108362471B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 魏飛;張家旭;云鵬;李徐;羅朋
• 申請（專利權）人: 中國特種飛行器研究所
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明屬于水動力實驗模擬系統方向技術領域，涉及一種基于多自由度可調式水動力耐波性試驗多單元裝置，包括地基支撐結構、電動缸剛性固定支座、交流伺服電動缸系統、消波裝置結構、多自由度固定支座、轉動固定支座、限位板結構、造波板、液壓缸、波浪角度調整支座、水池底部支座滑槽等結構，在控制上包括PC機、數據采集系統、控制系統、速度傳感器、角度傳感器、電動缸位移傳感器、液壓桿位移傳感器、浪高儀傳感器等結構。本發明不僅具有利用前沿的相位差造波技術進行試驗斜波的可行性制造，而且在此提出了波面可多自由度調節的斜波造波系統，可有效的提高斜波造波的精度與效率，提高了水動力實驗室造波系統的多樣性與穩定性。

技術領域

本發明屬于水動力實驗模擬系統方向技術領域，涉及一種基于多自由度可調式水動力耐波性試驗多單元裝置。

背景技術

水動力造波是一項重要的實驗技術，造波機為試驗中最為重要的實驗裝置，用以模擬實驗真實海況，廣泛應用于特種飛行器水上飛機的水上滑行狀態的研究，新型飛機迫降性能的分析以及潛艇水下與水面運行參數的探究等重要科研領域。造波機模擬不同實際海況波浪的準確性與有效性，直接決定著未來不同新型水上飛機、航空飛機、潛艇等開發利用，以及適航認證。波浪模擬裝置是進行水動力耐波性試驗最重要最核心的設備。目前，國內進行耐波性試驗采用的波浪模擬裝置的造波板，前后可搖擺固定，其他自由度限制的方法，驅動動力主要采用液壓驅動方式。針對目前傳統造波方法存在不足為：(1)傳統斜波模擬，為利用相位差原理，對斜波進行制造，過程中個造波板間存在一定的相位角，造波板間相互交叉錯開，造波過程中錯開部位對整個波浪產生擾動，相位差越大，擾動越大，影響斜波的精確度；(2)傳統的波浪模擬，利用液壓缸作為動力，存在運動定位控制精度差、動態響應不好、維護困難，難以獲得理想品質的波浪。

本發明內容本發明的目的：為接解決上述技術問題，提出一種基于多自由度可調式水動力耐波性試驗多單元裝置

本發明的技術方案

一種基于多自由度可調式水動力耐波性試驗多單元裝置，其特征在于：結構上包括地基支撐結構4、電動缸剛性固定支座3、交流伺服電動缸系統2、消波裝置結構1、多自由度固定支座12、限位板結構14、造波板5、一號液壓缸6、二號液壓缸9，波浪角度調整支座7、水池底部支座滑槽8、造波實驗池底10、智能控制系統11；所述的消波裝置結構螺栓1固定于地基支撐結構上，與水面相接觸；所述的交流伺服電動缸系統2，一端通過電動缸剛性固定支座3固定于地面支撐上端面，一端通過多自由度固定支座12與造波板5相連；所述的電動缸剛性固定支座3通過半埋于地面支撐里面牢固固定；所述的地基支撐結構4為水泥結構，防水處理；所述的造波板5，為剛性結構，通過多自由度固定支座12固定于交流伺服電動缸系統2頂桿端，通過造波板下軸承支座13固定于波浪角度調節支座上端，均通過螺栓連接，保證剛性；液壓缸包括四個，一號液壓缸6、二號液壓缸9各兩個，兩端各對稱布置一個固定于水下，所述的波浪角度調整支座7為剛性較強的長方體鋼構，放置于造波實驗池底10的凹槽的水池底部支座滑槽8上，另一端通過造波板下軸承支座13分別固定各造波板；所述的造波實驗池底10為水泥結構，防水處理；所述的智能控制系統11為數據采集，處理，控制電動缸與液壓缸運動的系統；所述的多自由度固定支座12，通過螺栓連接交流伺服電動缸系統2前端與造波板5上端，所述的造波板下軸承支座13固定于水池底部支座滑槽8上端，和造波板5下端，可前后自由轉動；所述的限位板結構14置于水池底部支座滑槽8上端，限制水池底部滑槽位置，固定于造波實驗池底10上端。

所述智能控制系統11包括PC機11-1、數據采集系統11-2、控制系統11-3、速度傳感器11-4、角度傳感器11-5、電動缸位移傳感器11-6、液壓桿位移傳感器11-7、浪高儀位移傳感器11-8；所述的PC機11-1、數據采集系統11-2、控制系統11-3放置于水泥地基岸邊；所述的速度傳感器11-4，采集電動缸轉速信息；所述的角度傳感器11-5，采集造波板的偏轉信息；所述的電動缸位移傳感器11-6，采集電動缸伸長與縮短時的位移量；所述的液壓桿位移傳感器11-7，采集液壓頂桿的位移量；所述的浪高儀傳感器11-8放置于水面，采集所造波浪大小信息。