[实用新型]测量三体船振动附连水质量的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量三体船振动附连水质量的装置。

背景技术

三体船是一种瘦长的船体，三个船体共享一个主甲板和上层结构，一般两侧船体较小，称为片体，中间的船体称为主体。三体船由于水动力特性好，甲板面积大等优点逐渐受到人们的关注。但由于船体与传统船体结构形式差异较大，不能直接用单体船的经验公式估算三体船的振动附连水质量，给三体船振动响应预报带来了困难。

现有的解决方案是将船体等效成圆柱体，利用刘易斯公式对附连水质量进行估计，在计算船体振动响应时，将这部分质量加到结构湿表面，然后开展模态计算，计算得出船体结构的固有频率。该方案将船体等效为圆柱体，对单体船还比较适用，但三体船结构特殊，增加了两个片体后对附连水影响较大，采用原有方式无法准确预测船体振动附连水质量。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种测量三体船振动附连水质量的装置，其结构简单、测量结果准确。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种测量三体船振动附连水质量的装置，包括三体船模型、支架、支撑横梁、激振器、测量装置和信号处理系统，所述三体船模型固定在所述支架上，所述激振器和测量装置安装在所述支撑横梁上，所述激振器、测量装置与所述信号处理系统连接，所述支架通过上部构件与所述激振器连接，所述激振器带动所述三体船模型振动，所述测量装置三体船模型的检测力信号和加速度信号。

在本实用新型所述的测量三体船振动附连水质量的装置中，所述三体船模型包括主体、主支撑杆、辅支撑杆、分设在所述主体两侧的两个片体，所述主支撑杆的一端通过主体连接构件与所述主体连接，主支撑杆的另一端与所述辅支撑杆可伸缩连接，所述辅支撑杆的一端通过片体连接构件与所述片体连接。

在本实用新型所述的测量三体船振动附连水质量的装置中，所述主体连接构件通过螺帽与所述主体连接，所述片体连接构件通过螺帽与所述片体连接。

在本实用新型所述的测量三体船振动附连水质量的装置中，所述测量装置包括依次连接的阻抗头、电荷放大器和采集器，所述阻抗头与所述上部构件连接，所述采集器与所述信号处理系统连接。

在本实用新型所述的测量三体船振动附连水质量的装置中，所述激振器还与功率放大器连接，所述功率放大器与所述采集器连接。

在本实用新型所述的测量三体船振动附连水质量的装置中，所述主体的外部设有主体固定圆环，所述片体的外部设有片体固定圆环。

在本实用新型所述的测量三体船振动附连水质量的装置中，所述支架的底部设有配重块。

本实用新型还提供了一种使用权利要求1中的实验装置测量三体船附连水质量的实验方法，包括以下步骤：

S1、称重得到干模态三体船模型的质量M₁；

S2、将三体船模型安装在支架上，支撑横梁固定在水池的池壁，将三体船模型没入水中；

S3、开启激振器，三体船模型在水中振动；

S4、通过测量装置检测整体试件振动时的加速度A₂和驱动力F₂；

S5、拆除三体船模型，重复所述步骤S3和S4，得到拆除三体船模型后的整体试件的加速度A₂和驱动力F₂；

S6、计算得到三体船模型振动时的附连水质量

实施本实用新型的测量三体船振动附连水质量的装置，具有以下有益效果：

1、通过测量整体试件在水中振动时的力和加速度信号，计算出三体船模型湿模态质量，与干模态质量相减，得到附连水质量；本实用新型装置结构简单，测量结果准确。

2、本实用新型能利用相对较为简单的装置，准确测量出三体船的附连水质量，并能通过调节主片体连接构件，考察片体不同形状、不同距离、不同相对位置对附连水的影响，为预测三体船振动特性提供了依据。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型测量三体船振动附连水质量的装置的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的侧视图；

图4是三体船模型的侧视图；

图5是图4的俯视图；

图6是本实用新型测量三体船振动附连水质量的装置的结构框图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。