[发明专利]一种船舶运动多自由度模拟装置及模拟方法

说明书

本发明提供一种船舶运动多自由度模拟装置及模拟方法，船舶运动多自由度模拟装置包括由上向下依次设置的第一层平台、第二层平台、第三层平台以及第四层平台；其中，第二层平台包括第二层框架以及横向油缸；第一层平台沿横向与所述第二层框架滑动连接；所述第三层平台包括第三层底板，两个纵摇油缸，以及两个横摇油缸；纵摇油缸、横摇油缸均与第二层框架转动连接；第四层平台包括第四层框架，以及设置于第四层框架上的偏航油缸，所述偏航油缸的活塞杆与所述第三层底板相连。本发明提供的船舶运动多自由度模拟装置，通过由上至下依次设置的四层平台以及油缸的配合，能够在实验室条件下模拟船舶的各种运动，从而提高船舶航行的稳定性以及安全性。

技术领域

本发明涉及船舶运动模拟技术领域，具体而言，涉及一种船舶运动多自由度模拟装置及模拟方法。

背景技术

船舶在海浪中的运动较为繁杂，海上航行环境恶劣，海浪干扰使船舶的摇荡运动不断加剧，从而威胁船舶航行的安全。

为研究船舶在海上的运行情况，提高船舶航行的稳定性及安全性，针对船舶的运动规律，提供一种船舶运动多自由度模拟装置，用来在实验室条件下模拟船舶的各种运动，是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明解决的问题是如何在实验室条件下模拟船舶的各种运动。

为解决上述问题，本发明提供一种船舶运动多自由度模拟装置，包括由上向下依次设置的第一层平台、第二层平台、第三层平台以及第四层平台；其中，

所述第二层平台包括第二层框架，以及设置于所述第二层框架底部的横向油缸；所述第一层平台沿横向与所述第二层框架滑动连接；所述横向油缸的活塞杆与所述第一层平台相连；

所述第三层平台包括第三层底板，两个沿所述第三层底板的纵向均匀分布的纵摇油缸，以及两个沿所述第三层底板的横向均匀分布的横摇油缸；所述纵摇油缸的活塞杆的顶端、所述横摇油缸的活塞杆的顶端均与所述第二层框架转动连接；

所述第四层平台包括第四层框架，以及设置于所述第四层框架上的偏航油缸，所述偏航油缸的中线偏离所述第三层底板的中线设置，且所述偏航油缸的活塞杆与所述第三层底板相连。

可选地，所述横向油缸的活塞杆上、所述纵摇油缸的活塞杆上、所述横摇油缸的活塞杆上以及所述偏航油缸的活塞杆上均设置有位移传感器；

所述船舶运动多自由度模拟装置上零部件的材质均为无磁性材质。

可选地，还包括底座，所述底座设置于所述第四层框架的下方，所述第四层框架沿纵向与所述底座滑动连接。

可选地，所述第四层框架的底部设置有沿纵向分布的轨道轮，所述底座上设置有与所述轨道轮相适配的轨道。

可选地，还包括支撑轴，所述支撑轴的底端固定连接于所述第四层框架的中心，所述支撑轴穿过所述第三层底板的中心，与所述第二层框架底端的中心转动连接。

本发明的另一目的在于提供一种船舶运动多自由度模拟方法，通过如上所述的船舶运动多自由度模拟装置，以及与所述船舶运动多自由度模拟装置信号连接的控制模块实现；

所述船舶运动多自由度模拟方法包括如下步骤：

控制模块接收模拟运动指令；

若所述模拟运动为横向运动，则控制所述横向油缸运行；

若所述模拟运动为纵摇运动，则控制两个所述纵摇油缸运行；

若所述模拟运动为横摇运动，则控制两个所述横摇油缸运行；

若所述模拟运动为偏航运动，则控制所述偏航油缸运行。

可选地，控制所述横向油缸运行包括：