[实用新型]船模水动力性能测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及船舶性能试验技术领域，具体涉及一种船模水动力性能测试装置。

背景技术

船模水动力性能测试是指利用物理模型方法，确定船模性能研究和船舶设计中所要求的有关数据及资料的一种手段，它可以对船舶的综合航行性能进行系统的估算和评估。通过船模试验，不仅可以研究新的船型，探讨影响船舶航行性能的各种因素，而且可以对船舶在航行中所发生的物理过程获得更深刻的理解。它可以促进理论工程进一步发展，使工程计算中所应用的计算方法不断的完善，提高理论研究和工程设计能力，改进船舶的航行性能。因此，世界上造船工业比较发达的国家，无不重视船模试验池的建设并相应的发展各种船模水动力性能测试装置。

目前，船模各水动力性能的测试采用的是不同的测试装置，例如快速性试验采用的是阻力仪、耐波性试验采用的是适航仪、操纵性试验采用的是平面运动机构等，而每进行一项船模水动力性能的测试都要都要对设备进行重新拆卸和安装，试验效率很低。而船模的各水动力系数则主要采用平面运动机构来测量，但是平面运动机构只能使船模做纯升沉、纯俯仰、纯横荡、和纯首摇运动，所以船模的部分耦合水动力系数无法通过试验来测量，导致船舶水动力性能无法准确的评估。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种船模水动力性能综合测试装置，能够精确的带动船模产生横摇、纵摇、首摇、横荡、纵荡和垂荡运动，并结合六分力天平，适合开展多种船模水动力性能试验，测量出船模在不同试验状态时的各种水动力参数，全面地表征船模水动力性能。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种船模水动力性能测试装置，包括安装平台、固定平台、运动平台、六分力天平、万向铰链和六个电动缸；

六个电动缸的上、下端分别通过万向铰链连接固定平台和运动平台。六个电动缸的上端点两两组成固定平台的三个支点，六个电动缸的下端点两两组成运动平台的三个支点，固定平台和运动平台上的三个支点均构成等边三角形，固定平台上形成的三角形大于运动平台上形成的三角形；六分力天平安装于运动平台的下表面，且位于运动平台三个支点所组成的等边三角形的中心，六分力天平刚性连接试验船模的重心；固定平台通过安装平台安装于拖车横梁上；拖车带动整个测试装置直线运动，同时六个电动缸通过伸缩运动使得运动平台产生不同方向的位移和旋转，从而模拟船模在空间上横荡、纵荡、垂荡、横摇、纵摇和首摇运动。

进一步地，所述安装平台包括上连接件和下连接件；

上连接件采用开口朝下的U形架，U形架的封闭端左、右两边对称开有两个卡槽，该U形架的两侧壁与拖车横梁通过螺栓连接；

下连接件为开口朝上的U形架，U形架的中部设有截面为倒梯形的空心凸台，空心凸台的上端面固定连接上连接件的封闭端，该U形架的两侧壁与拖车横梁均通过螺栓连接；下连接件的下表面中心开有凹槽，固定平台的上表面加工有与凹槽匹配的凸台，以对固定平台进行定位。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果体现如下：

本实用新型装置通过安装平台装配在轨道拖车上，装置下方与试验船模刚性连接，在拖车带动下船模产生直线运动；在船模直线运动过程中，采用六个伺服电机驱动，可编程控制器控制，使伺服电机带动电动缸产生不同的伸缩运动，进而使整个电动缸产生不同方向的移动和旋转，通过万向铰链与运动平台的连接将电动缸的运动转化为船模空间上船模的横摇、纵摇、首摇、横荡、纵荡和垂荡运动。将六分力天平安装于运动平台的三支点中心，不仅能够保证六分力天平和运动平台之间的连接强度，而且可以让六分力天平处于最佳工作环境，提高其测量精度，配合运动机构运动，能够实时采集到船模当前运动状态所受的力和力矩，结合各运动参数可以确定船模的各水动力导数，进而全面而准确的评估船模水动力性能。

总的来说，整个装置结构简单，基本运动仅为六个电动缸的线性运动，但叠加之后能够合成船模的三维运动；对机构的所有操控指令程序化，自动化程度高，操作方便。应用本实用新型，能够模拟船舶的真实运动，取代现有的多种水动力性能试验装置，包括操纵性试验装置，自航试验装置，拖曳试验装置等，提高试验效率。而且可以测量出更加全面的水动力参数，精度高，范围广，具有非常好的应用前景。

附图说明

图1为船模水动力性能测试装置结构示意图；

图2为安装平台上半部分示意图；

图3为安装平台下半部分示意图；

图4为安装平台与拖车横梁装配示意图。

具体实施方式