[发明专利]一种测量船体在遮阳球中航行所受阻力的模拟装置及方法

权利要求书

1.一种测量船体在遮阳球中航行所受阻力的模拟装置，其特征在于，所述装置包括

模型机构，包括模型船、水槽、遮阳球模型和遮阳球模型存储箱；

移动机构，包括拉伸装置（5）和转向杆（6），所述拉伸装置（5）包括电机、底座框架、顶部框架、滑轨、螺杆、电动位移平台和控制器，所述滑轨包括固定杆和滑杆，所述电机连接螺杆，所述电动位移平台一端通过螺栓固定连接于螺杆上，其另一端连接于滑杆上；

测量机构，包括拉力传感器（8）、数据处理装置（9）和拉绳（10），所述拉力传感器（8）和数据处理装置（9）通过传感器数据线（7）相连，所述转向杆（6）设置于拉力传感器（8）下方，所述拉绳（10）一端连接拉力传感器（8），另一端绕过转向杆（6）后与模型船（1）相连，所述拉力传感器连接于电动位移平台的下端面。

2.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述拉绳绷紧设置于模型船与转向杆之间的水平面。

3.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述模型船为不同形状、规格的多个模型船。

4.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述数据处理装置为电脑。

5.一种测量船体在遮阳球中航行所受阻力的模拟方法，其特征在于，所述模拟方法用于权利要求1～4中任一项所述的测量船体在遮阳球中航行所受阻力的模拟装置，其包括下述步骤：

步骤1：向水槽中注水至所需高度，从遮阳球模型存储箱中取出遮阳球模型，在水槽里均匀布置遮阳球模型使其在水面覆盖率达到所需百分比；

步骤2：将拉力传感器固定于电动位移平台的下端面；

步骤3：将模型船放置于水面上，将拉绳一端系于模型船的船头，另一端绕过转向杆连接拉力传感器；

步骤4：将拉伸装置接通电源，将拉力传感器与数据处理装置相连，移动模型船至所需的出发位置，操作拉伸装置使拉绳绷紧并处于竖直平面内，检查转向杆与模型船之间的拉绳是否水平，若不水平则向水槽中注水至拉绳水平；

步骤5：调整水槽中遮阳球模型使其均匀分布后，对拉力传感器进行调零；

步骤6：使用控制器设置拉伸装置的位移移动速度后将其启动，使电动位移平台向上运动，拉动模型船在铺有遮阳球模型的水槽中前进，拉力传感器即可测得模型船运动过程所受阻力并通过传感器数据线记录到数据处理器上；

步骤7：模型船停止移动后，数据处理装置保存拉力传感器记录的数据，操作拉伸装置将其电动位移平台恢复至初始状态。

6.根据权利要求5所述的模拟方法，其特征在于，还包括以下步骤：

步骤8：改变遮阳球模型的覆盖率，依次重复步骤4至7，则可得到在遮阳球模型不同覆盖率下模型船在液面上行驶时所受阻力。

7.根据权利要求5所述的模拟方法，其特征在于，还包括以下步骤：

步骤8：解开拉绳与模型船的连接，更换形状不同的模型船，依次重复步骤3至7，则可得到在遮阳球模型相同覆盖率下不同形状模型船模型在液面上行驶时所受阻力。