[实用新型]极地航行船舶材料低温环境摩擦碰撞性能测试装置

说明书

本实用新型公开一种极地航行船舶材料低温环境摩擦碰撞性能测试装置，包含船体低温环境摩擦碰撞控制系统、低温碰撞测试模块、低温摩擦加载模块、低温制冰模块、低温制冷系统、极地低温环境箱。本实用新型可在实验室模拟极地环境，制作不同类型的极地海冰，在同一台设备上利用不同模块开展极地航行船舶材料低温下与冰面的摩擦磨损性能、材料的低温加载服役性能、极地航行船舶模型破冰性能研究，为极地航行船舶的船体与极地冰层摩擦磨损性能检测、极地作业设备的低温性能测试提供平台，对船模在低温冰槽中的破冰航行阻力测试、船用钢板与冰层间的摩擦磨损性能、船模与冰山的碰撞试验，船模航行受到的冰载荷及船模与冰山撞击过程的撞击力开展测试研究。

技术领域

本实用新型涉及极地极寒环境材料低温环境性能测试领域，特别涉及一种极地航行船舶船体低温环境性能测试装置。

背景技术

随着全球温室效应的加剧，极地区域覆盖的海冰面积正在快速减少，极地区域的环境越加有利于航运业和能源开发的展开。开发具有良好作业性能的极地区域航行作业船舶变的越来越迫切，极地区域航行的船舶船体及船用材料在航行及破冰过程中会受到极地低温气候的影响、极地冰层的摩擦和碰撞，选用不同的材料和设计不同的极地航行船舶船体型线，对于极地航行船舶和极地作业设备的服役性能影响很大。

因此，在开展详细设计前及制造前，对于应用于极地环境的材料开展低温性能测试，对于极地航行船舶船材料开展低温海冰摩擦磨损性能测试，对船体型线开展破冰性能测试变得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种极地航行船舶船体低温环境性能测试装置，该装置可以在实验室环境中构建极地低温环境，制作不同性能的极地海冰，在同一台设备上利用不同模块开展极地航行船舶材料低温环境下与冰面的摩擦磨损性能研究、材料的低温加载服役性能研究，极地航行船舶模型破冰性能研究。为极地作业设备材料的性能测试提供极地环境服役性能测试平台，对于极地航行船舶的开发、极地环境应用材料的开发具有重要的意义。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种极地航行船舶船体低温环境性能测试装置，该装置包含：

极地低温环境箱，开展极地环境下的船体摩擦碰撞性能测试，实现极地低温环境的保温及温度控制；

低温碰撞测试模块，设置在所述极地低温环境箱中，工作环境温度受所述极地低温环境箱控制；所述低温碰撞测试模块测试低温环境下不同船体型线在不同航速下的航行性能、船体与冰层之间的摩擦阻力，以及测试极地环境下船体与冰山、冰川在不同速度、不同温度下的碰撞冲击载荷；

低温摩擦加载模块，施加设定载荷在待测工件上，控制待测工件按照设定速度在冰面上往复移动，测试低温环境下材料与冰面的摩擦磨损性能；

低温制冰模块，按照不同的海水成分配比配制实验海水以及按照设定的程序和冷却速度制取不同海域、不同厚度、不同硬度的海冰；

低温制冷系统，与所述极地低温环境箱和所述低温制冰模块连接，采用冷风循环和冷媒流动实现极地低温环境；

控制极地航行船舶材料低温环境摩擦碰撞性能测试的控制系统，其与所述低温碰撞测试模块、所述低温制冰模块和所述极地低温环境箱连接；所述控制系统提供界面选择不同的测量程序和模式，对极地低温环境中的温度、载荷、移动速度、摩擦力等参数进行监测并按照设定参数进行控制，记录设备的运行参数并产生相应的测试结果。

优选地，所述的极地低温环境箱为密闭空间，所述低温环境箱的箱体为具有保温隔热功能的发泡聚氨酯板拼接结构体，该箱体上开设具有保温作用的对开门，箱体的上部开设上部维修吊装盖板，箱体的四周开有若干个具有防结霜作用的观察窗；

所述极地低温环境箱的箱体内设置有照明装置和摄像装置，该摄像装置与所述控制系统连接，该控制系统实时存储该摄像装置所摄制的图像。