[发明专利]一种模拟冰下航行体以不同运动方式破冰的实验装置

权利要求书

1.一种模拟冰下航行体以不同运动方式破冰的实验装置，其特征在于：包括试验水池和航行体模型；所述的试验水池中注入有一定量的水，在试验水池底部安装有运动轨道；所述的航行体模型底部设有凹槽；所述的航行体模型下方安装有两个液压升降仪，其中第一液压升降仪固定于航行模型尾部下方的凹槽，第二液压升降仪安装于凹槽中且可沿凹槽滑动；所述的第二液压升降仪通过弹簧与第一液压升降仪连接；所述的航行体模型通过两个液压升降仪安装于试验水池底部的运动轨道上，且航行体模型位于水面以下；所述的试验水池中安装有深度定位仪和垂直位移传感器；所述的深度定位仪安装于试验水池前后两侧；

试验时，将试验水池内的水面冻结成冰面，垂直位移传感器安装在试验水池一侧接近冰面处；启动运动轨道、第一液压升降仪和第二液压升降仪，第一液压升降仪的运动方式为sin(ωt)，第二液压升降仪的运动方式为sin(ωt-θ)，运动轨道带动航行体模型以一定速度前进；航行体模型在冰面下方的运动会激起流体扰动，从而激起冰面发生水弹性响应；此时，记录下垂直位移传感器测量的冰面垂直方向位移，观察冰层的变形情况；通过深度定位仪记录航行体模型的下潜深度；

通过控制θ的值，控制航行体模型运动时俯仰的角度；通过控制ω的值，控制航行体模型俯仰的频率；通过控制ω、θ的值及运动轨道的前进速度，控制航行体模型的具体运动轨迹；通过设定两个液压升降仪的具体升降方式，实现航行体模型以正余弦波波形或者斯托克斯波波形的方式运动，从而研究水下航行体在不同运动方式下的破冰效果差异。