[发明专利]一种船模近场波形测量系统及其测量方法

说明书

本发明涉及一种船模近场波形测量系统及其测量方法，包括测量系统，其具体的结构为：包括支撑架，所述支撑架的底部安装有Y向位移装置，所述支撑架的外壁面配合安装有Z向位移装置，Z向位移装置的外部配合安装有X向位移装置；通过测量系统与船模、拖车的配合工作，通过分别改变X、Y、Z三个方向的位移，以及浪高仪的数据测量和存储，可以方便的完成船模近场波形的测量工作，操作方便，为船舶破碎波的测量研究提供重要基础。

技术领域

本发明涉及测量系统技术领域，尤其是一种船模近场波形测量系统及其测量方法。

背景技术

随着船舶能效设计指数(EEDI)指标的实施，提高船舶能效的需求越来越高，针对船舶型线的阻力性能优化一直是船舶设计的焦点。减小兴波阻力作为船型优化的主要方向，需要航行兴波特别是非定常破碎波的研究作为支撑。

对船模航行兴波场的精细测量可以为计算流体力学(CFD)提供可靠的验证数据，同时也可以支撑对破碎波机理的研究，为兴波阻力的分析与优化提供有效手段。对于高速船，在船模艏部到船中区域会出现翻卷、破碎、分离等非定常现象，传统的纵切法测量装置无法对波型中的非定常特征进行捕捉，需要开发一种能够跟随船模并可相对移动的波型测量装置。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种船模近场波形测量系统及其测量方法，从而对非定常波面进行时历测量，通过不同位置波高数据平均值与标准差重构波面分布，为船舶破碎波的测量研究提供重要基础。

本发明所采用的技术方案如下：

一种船模近场波形测量系统，

包括测量系统，其具体的结构为：包括支撑架，所述支撑架的底部安装有Y向位移装置，所述支撑架的外壁面配合安装有Z向位移装置，Z向位移装置的外部配合安装有X向位移装置；

Y向位移装置的结构为：所述支撑架的底部间隔固定有Y向基座和电机固定座，所述电机固定座的外端面安装Y向步进电机，Y向步进电机的外部固定有Y向编码器，Y向步进电机的输出端穿过电机固定座和Y向基座连接Y向丝杆，所述Y向丝杆上套有Y向滑块，所述Y向滑块的底部固定有布置平台，所述布置平台上间隔安装有多个浪高仪；

Z向位移装置的结构为：所述支撑架的外端面处设置有U型板，所述U型板的开口朝向支撑架，所述U型板的顶面固定有Z向步进电机，所述Z向步进电机的顶部安装有Z向编码器，所述Z向步进电机的输出端连接有Z向丝杆，所述Z向丝杆转动安装在U型板的内部，所述Z向丝杆上套有Z向滑块，所述Z向滑块固定在支撑架的外端面，Z向丝杆的转动，带动Z向滑块上下滑动，带动Z向滑块与支撑架整体上下滑动；

X向位移装置的结构为：U型板的外端面固定有连接块，所述连接块固定有X向滑移模组，X向滑移模组安装固定墙板上。

其进一步技术方案在于：

还包括池壁，池壁内部布有水，在水面上设置有船模，所述船模的中心设置有与船底板垂直的立杆，所述立杆的顶部设置有行走梁，行走梁的两端配合安装有固定梁，行走梁沿着固定梁滑移，上述立杆、行走梁和固定梁构成拖车；测量系统位于船模一旁，固定墙板上安装有测控台。

所述Y向丝杆的两端还安装有与其平行Y向导柱，所述Y向导柱的一端头与Y向基座固定，其中一个Y向导柱的另一端头安装位移传感器，其中一个Y向导柱的另一端头安装限位块。

Z向丝杆的两端还安装有与其平行的Z向导柱，所述Z向导柱上套有Z向导块，所述Z向导块设置在支撑架的外端面。

所述布置平台的结构为：包括位于顶部的顶板，所述顶板的上表面与Y向滑块固定，所述顶板的下表面通过多个支撑柱连接有底板，所述底板上开有多个安装孔，所述安装孔内安装浪高仪。

所述支撑架的截面成三角形结构。

一种船模近场波形测量系统的测量方法，包括如下操作步骤：