[发明专利]一种船模的静水力学性能测量装置及测量方法

说明书

本发明属于船模静水力性能测量相关技术领域，其公开了一种船模的静水力学性能测量装置及测量方法，该装置包括固定平台、升降平台、六分力测力仪、角位台、第二旋转轴以及连接板，其中：所述固定平台上设有刚性升降结构，所述升降平台的上端与所述升降结构连接，以使所述升降平台在所述升降结构的带动下上下移动；所述六分力测力仪设于所述升降平台的下端；所述角位台的上端与所述六分力测力仪固定连接，所述角位台的下端通过所述第二旋转轴与所述连接板连接；所述连接板用于与船模连接。本申请能够精确模拟出船模的不同倾斜状态以及吃水，并通过六分力测力仪以及船体的结构可以获得不同实验条件下船模的静水力性能。

技术领域

本发明属于船模静水力性能测量相关技术领域，更具体地，涉及一种船模的静水力学性能测量装置及测量方法。

背景技术

浮性和稳性是船舶与海洋工程专业实验教学中最为重要的概念之一，船舶静力学原理相关的教材中对求任意浮态下浮力的方法做了原理性的介绍，但没有一种能够直观测量浮力实验的装置。静水力曲线是对船舶静止正浮状态时的浮性要素、初稳性要素和船型系数等与吃水相关的各种曲线的总称，包括体积排水量、重量排水量、浮心坐标、水线面积等表征船舶水下部分所受水的静力作用的变量随吃水变化关系的一组曲线，这组曲线在浮性与稳性之间经常要用到。

目前通常通过船体型线图来估算船舶在使用过程中的静水力性能，以便合理的进行航行准备，由于船的形状特殊，船体型线图需用三组互相垂直的平面同船体相交，得到三组曲线来表示船身在各方向的形状。由若干水平面、横向垂直面和纵向垂直面同船体相交的曲线分别称为“水线”、“横剖线”和“纵剖线”。这些曲线在相应平面上的投影线分别为横剖面图、纵剖面图、水线面图。但该方法操作复杂，计算难度大，效率低。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种船模的静水力学性能测量的装置及测量方法，能够精确模拟出船模的不同倾斜状态以及吃水，并通过六分力测力仪以及船体的结构可以获得不同实验条件下船模的静水力性能。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种船模的静水力学性能测量装置，所述装置包括固定平台、升降平台、六分力测力仪、角位台、第二旋转轴以及连接板，其中：所述固定平台上设有刚性升降结构，所述升降平台的上端与所述升降结构连接，以使所述升降平台在所述升降结构的带动下上下移动；所述六分力测力仪设于所述升降平台的下端；所述角位台的上端与所述六分力测力仪固定连接，所述角位台的下端通过所述第二旋转轴与所述连接板连接；所述连接板用于与船模连接。

优选地，所述装置还包括控制系统，所述控制系统用于控制所述升降结构的升降以及所述第二旋转轴的旋转角度。

优选地，所述升降结构包括第一旋转轴和电机，所述第一旋转轴表面设有螺纹，所述升降平台与所述螺纹配合，所述电机用于带动所述第一旋转轴旋转，进而使得所述升降平台上升或下降。

优选地，所述固定平台包括位于上部的第一固定平台、支撑杆以及位于下部的第二固定平台，所述支撑杆设于所述第一固定平台和第二固定平台之间，所述第一旋转轴连接于所述第一固定平台的下端。

优选地，所述升降平台包括位于上部的第一升降平台、支撑杆以及位于下部的第二升降平台，所述第一旋转轴穿过所述第一升降平台，并与所述第一升降平台配合，所述支撑杆设于所述第一升降平台和第二升降平台之间，进而使得第二升降平台在第一升降平台的带动下上下移动。

优选地，所述升降结构包括滑轨、滑块和电机，所述升降平台与所述滑块连接，所述电机用于带动所述滑块沿所述滑轨上下运动。