[发明专利]一种三自由度适航仪实验平台

说明书

本发明属于船舶耐波性实验技术领域，具体涉及一种三自由度适航仪实验平台。本发明通过在垂直杆下端设计交叉滚子轴承，连接在模型的铰支座上，交叉滚子轴承可以转动，垂直杆也可以上下移动，在模拟来浪后模型受力移动，产生纵摇、升沉、纵荡三个自由度(纵向迎浪)的运动，且设备体积小，易于调节操作，调整模型的角度，可产生横摇、横荡、升沉三个自由度(横向迎浪)的运动。本发明通过设计纵向位移传感器和垂向位移传感器，连接数据处理系统，在模型受力后，传感器将模型的水平和垂直方向的数据传输给数据处理系统，数据处理系统进行处理后，使得人们可以更直观清楚地从数据了解试验模型的真实运动姿态。

技术领域

本发明属于船舶耐波性实验技术领域，具体涉及一种三自由度适航仪实验平台。

背景技术

众所周知，船舶或者海洋结构物在航行海上作业或者航行时会面对很多的危险，其中最危急的就是风浪的冲击。为了在面对危险时有所准备，不造成严重的后果，在设计时，船舶或者海洋结构物会进行耐波性实验。耐波性(sea-keeping)是指船舶等在风浪等外力作用下，产生摇荡运动以及砰击、上浪、失速等现象时仍具有足够的稳性和船体结构强度，并能保持一定的航速安全航行的性能。

耐波性实验主要是通过对船模船舶或海洋结构物模型进行波上波浪模拟实验，主要模拟船舶在波浪中受到的六个运动自由度的力，包括纵摇、横摇、艏摇、纵荡、横荡和垂荡。耐波性中最关心的三个自由度的运动时横摇、纵摇、升沉。现有的船舶与海洋结构物模型试验中，多自由度运动响应的接触式测量要借助适航仪来完成。

但现有的适航仪体积大、重量重、成本高、维护要求严格、使用中对试验模型有很强的约束作用，不能够直观地反映试验模型的真实运动姿态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三自由度适航仪实验平台。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：包括实验桁架、水池和实验设备；所述的实验桁架包括底座和顶部平台；所述的水池安装在实验桁架的底座和顶部平台之间；所述的实验设备包括纵向机座、移动座、垂直杆和实验模型；所述的纵向机座安装在实验桁架的顶部平台上，纵向机座位于水池内侧的上方，在纵向机座内部设有纵向滑道和纵向位移传感器；所述的移动座安装在纵向机座内部，移动座可沿纵向滑道进行纵向运动；所述的纵向位移传感器感知并收集移动座的纵向位移数据；所述的移动座内部设有垂向滑道和垂向位移传感器，垂向滑道由移动座顶面贯穿至底面；所述的实验模型置于水池中且漂浮在水面上，在实验模型上安装有铰支座；所述的垂直杆从移动座的垂向滑道穿过，在垂直杆下端安装有交叉滚子轴承，交叉滚子轴承与实验模型的铰支座连接；所述的垂向位移传感器感知并收集垂直杆的垂向位移数据。

本发明还可以包括：

所述的垂直杆与移动座之间设有锁紧装置，在不进行实验时可使用锁紧装置固定垂直杆，使实验设备作为一个固定连接的整体进行收纳。