[发明专利]一种双体船扭矩的测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及双体船扭矩的测量装置及测量方法，属于双体船领域。

背景技术

目前对于双体船扭矩的研究主要集中在外载荷计算、有限元数值仿真或拖曳水池中开展船模波浪载荷实验。前两种基本基于理论计算，授课过程中不能让学生进行直观的观察和实际的动手操作，对于加深学习印象方面存在一定的缺陷；后一种由于需要具备一定的试验条件，目前高校中建造的拖曳水池并不多，加之其试验成本比较大，在教学过程中存在一定的局限性，因此不适合在授课过程中对学生进行演示。由于以上客观因素，目前在教学过程中只是列出了双体船在斜浪状态下的外力的探讨，缺乏经济、直观的教学实验器材让学生亲自动手操作从而获得深刻的理解。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种双体船扭矩的测量装置及测量方法，通过四个独立的加载水箱内的水的体积，模拟一个片体的船首部位处于波谷、船尾部位处于波峰；另一个片体的船首处于波峰、船尾处于波谷，可以通过控制其相对高度来模拟不同的波高，以及配合使用循环水泵、水速仪来模拟不同波浪下对应的水流速度，从而模拟双体船受到的扭矩，使实验真实，易观察，具有说服力。

技术方案：为实现上述目的，本发明的双体船扭矩的测量装置，该双体船由第一船体、第二船体和连接桥组成，连接桥与第一船体和第二船体分别连接，所述第一船体位于第一水箱内，第一水箱内设有第一柔性橡胶薄膜将第一水箱分为第一水箱单元和第二水箱单元，第一水箱单元和第二水箱单元上分别设有第一循环装置和第二循环装置，第一循环装置包含第一水槽和第一隔板，第一隔板位于第一水槽的中间，将第一水槽分为进水区和出水区，在第一水槽内垂直于隔板安装有两个整流板，在进水区和出水区分别连接有进水管和出水管，进水管和出水管的两个端口分别位于第一水箱单元的两个对角，第一水箱单元上安装有第一水泵，第一水泵的两端分别通过水管与第一水槽连接，第一水泵两端的水管分为位于第一隔板的两侧；第二循环装置包含第二水槽和第二隔板，第二隔板位于第二水槽的中间，将第二水槽分为进水区和出水区，在第二水槽内垂直于第一隔板安装有两个整流板，在进水区和出水区分别连接有进水管和出水管，进水管和出水管的两个端口分别位于第二水箱单元的两个对角，第二水箱单元上安装有第二水泵，第二水泵的两端分别通过水管与第二水槽连接，第二水泵两端的水管分为位于第二隔板的两侧，在第一水箱单元和第二水箱单元内均设有测量循环水流速的第一水速仪；所述第二船体位于第二水箱内，第二水箱内设有第二柔性橡胶薄膜将第二水箱分为第三水箱单元和第四水箱单元，第三水箱单元和第四水箱单元上分别设有第三循环装置和第四循环装置，第三循环装置包含第三水槽和第三隔板，第三隔板位于第三水槽的中间，将第三水槽分为进水区和出水区，在第三水槽内垂直于第三隔板安装有两个整流板，在进水区和出水区分别连接有进水管和出水管，进水管和出水管的两个端口分别位于第三水箱单元的两个对角，第三水箱单元上安装有第三水泵，第三水泵的两端分别通过水管与第三水槽连接，第三水泵两端的水管分为位于第三隔板的两侧；第四循环装置包含第四水槽和第四隔板，第四隔板位于第四水槽的中间，将第四水槽分为进水区和出水区，在第四水槽内垂直于第四隔板安装有两个整流板，在进水区和出水区分别连接有进水管和出水管，进水管和出水管的两个端口分别位于第四水箱单元的两个对角，第四水箱单元上安装有第四水泵，第四水泵的两端分别通过水管与第四水槽连接，第四水泵两端的水管分为位于第四隔板的两侧，在第三水箱单元和第四水箱单元内均设有测量循环水流速的第二水速仪；在第一船体的横舱壁与连接桥相接触的位置安装应变片，应变片通过导线与电荷放大器连接，电荷放大器依次与多通道信息采集仪和计算机连接。

作为优选，所述第一船体、第二船体分别由聚氨酯软泡沫塑料制作，在第一船体、第二船体长度方向上的中间部位、肩部过渡处、尾部过渡处建造横舱壁。

一种上述的双体船扭矩的测量装置的测量方法，包括以下步骤：

(1)按照实验要求，将第一循环装置、第二循环装置、第三循环装置和第四循环装置安装完毕，向第一水箱单元、第二水箱单元、第三水箱单元和第四水箱单元中注入等量的水；

(2)打开第一水泵、第二水泵、第三水泵、第四水泵，让第一水箱单元、第二水箱单元、第三水箱单元和第四水箱单元的水循环流动，通过调节第一水泵、第二水泵、第三水泵、第四水泵的马力获得需要的水流速度，同时保证水速仪的测量数值相同，此时分别记录第一水泵、第二水泵、第三水泵、第四水泵上的马力数值，关闭第一水泵、第二水泵、第三水泵、第四水泵；