[发明专利]船模波浪载荷试验用测量梁的扭矩标定装置及方法

权利要求书

1.船模波浪载荷试验用测量梁的扭矩标定装置，包括测量梁（1），测量梁（1）的测量剖面（7）处的梁表面上设有应变片（2），其特征在于：测量梁（1）一端固定在支架（3）上，另一端固接有杆件（8），杆件（8）与测量梁（1）的轴线垂直，杆件（8）的一端通过钢丝绳（4）悬挂有托盘（5），托盘（5）上可放置砝码（6），杆件（8）两端与所述悬挂端的距离相等。

2.按权利要求1所述的船模波浪载荷试验用测量梁的扭矩标定装置，其特征在于：所述测量梁（1）为圆形金属管。

3.按权利要求2所述的船模波浪载荷试验用测量梁的扭矩标定装置，其特征在于：所述应变片（2）沿测量梁（1）测量剖面（7）处的梁表面以90°均布，且测量剖面（7）上对应的四片应变片（2）为全桥连接。

4.船模波浪载荷试验用测量梁的扭矩标定方法，其特征在于，包含以下步骤：

第一步，将粘贴有应变片（2）的测量梁（1）一端固定在支架（3）上，使测量剖面（7）径向上的应变片（2）与测量剖面（7）的竖向直径成45°布置，在杆件（8）的一端通过钢丝绳（4）悬挂托盘（5），令i表示测量剖面（7），令L表示杆件（8）的长度；

第二步，在托盘（5）上分级加载砝码（6）后，再分级卸载砝码（6），应用外部动态应变仪和计算机控制系统采集测量梁（1）各测量剖面（7）的应变输出U_i0，U_i1，……，U_im，m为加载和卸载的总级数；

第三步，重复第二步，即在托盘（5）上重复分级加载、卸载砝码（6）并采集应变输出数据，操作n次，则测量梁（1）的每一个测量剖面（7）均得到相应n大组的应变输出数据；

第四步，对第二步和第三步中采集的数据进行分析，首先对测量梁（1）的每一个测量剖面（7）的n大组的砝码作用力及应变输出数据分别采用最小二乘法进行拟合，则每一个测量剖面（7）可以得到n个拟合系数Ft_1i，Ft_2i，……， Ft_ni;

第五步,将第一步中的钢丝绳（4）以及托盘（5）悬挂在杆件（8）的另一端，重复第二步和第三步，则测量梁（1）的每一个测量剖面（7）均得到另外n大组的应变输出数据；

第六步，对第五步中采集的数据进行分析，首先对测量梁（1）的每一个测量剖面（7）的另外n大组的砝码作用力及应变输出数据分别采用最小二乘法进行拟合，则每一个测量剖面（7）可以得到另外n个拟合系数Ft_1i＇，Ft_2i＇，……， Ft_ni＇;

第七步，通过第四步和第六步获得的拟合系数以及杆件（8）的长度L计算出分段型船模（9）的每一个分段测量剖面的扭矩Mt_i的标定系数Ct_i，即Ct_i=[（Ft_1i- Ft_1i＇）+（Ft_2i- Ft_2i＇）+……+（Ft_ni- Ft_ni＇）] * L/n。

5.按权利要求4所述的船模波浪载荷试验用测量梁的扭矩标定方法，特征在于：从所述第二步至第三步，总共操作的次数n至少为三次。