可调式海洋环境边界条件模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了可调式海洋环境边界条件模拟装置，包括海洋环境模拟系统、运动平台和位于运动平台上的待测系统，所述待测系统包括内部管道，所述海洋环境模拟系统与运动平台分离放置，所述海洋环境模拟系统包括第一侧向接口，所述运动平台包括第二侧向接口；所述第二侧向接口与待测系统固定连接，但未固定于运动平台；所述第一侧向接口和第二侧向接口通过软连接件连接；所述软连接件为液体管道；所述第一侧向接口、第二侧向接口和软连接件的内径均大于待测系统内部接口管道十倍以上。本发明专利技术将海洋环境模拟系统的边界延伸到了运动平台，解决了海洋环境模拟系统受制于运动平台承载能力、安全距离限制的问题，实现了海洋环境边界条件模拟的灵活调节的功能。

【技术实现步骤摘要】
可调式海洋环境边界条件模拟装置
本专利技术属于机械领域，涉及一种可调的海洋环境边界模拟系统，特别是一种可调式海洋环境边界条件模拟装置。
技术介绍
水面/水下航行器在海洋环境下航行时，受海洋条件的影响，处于六自由度的运动状态，此时非惯性因素对航行器待测系统运行的影响是不可忽略的，需要在运动平台上开展模拟试验，但运动平台上的待测系统与地面上的海洋环境模拟系统之间的接口技术是热工水力试验的关键技术。通常地，海洋环境模拟系统由于运动平台承载能力有限不能布置在运动平台上，同时由于安全因素亦不能紧邻布置在运动平台附近的地面上，而要保持一定的安全距离。鉴于上述因素，需要设计一套海洋环境模拟系统，确保六自由度运动条件下海洋环境相关参数的传递，真实再现航行器在海洋运动条件下的实际情况。
技术实现思路
为克服现有海洋环境模拟系统不能将模拟作用传递到运动系统，与真实模拟海况存在相当差距的技术缺陷，本专利技术公开了一种可调式海洋环境边界条件模拟装置。本专利技术所述可调式海洋环境边界条件模拟装置，包括海洋环境模拟系统、运动平台和位于运动平台上的待测系统，所述待测系统包括内部管道，所述海洋环境模拟系统与运动平台分离放置，所述海洋环境模拟系统包括第一侧向接口，所述运动平台包括第二侧向接口；所述第二侧向接口与待测系统固定连接，但未固定于运动平台；所述第一侧向接口和第二侧向接口通过软连接件连接；所述软连接件为液体管道；所述第一侧向接口、第二侧向接口和软连接件的内径均大于待测系统内部任意管道十倍以上。具体的，所述软连接件为金属软管。优选的，所述软连接件与第一侧向接口和第二侧向接口连接处均套有缓冲弹簧。优选的，所述第一侧向接口的接口段向下倾斜，与水平方向夹角大于45度。优选的，所述第一侧向接口和第二侧向接口的数量相等且不止一个，多个第一侧向接口的水深不同。优选的，所述第二侧向接口为水平放置。采用本专利技术所述的可调式海洋环境边界条件模拟装置，各个接口和软连接件作为海洋环境边界的延伸，其水容积和流通截面积远大于待测系统管道，相对于待测系统而言可视作大空间的海洋环境。将海洋环境模拟系统的边界延伸到了运动平台，解决了海洋环境模拟系统受制于运动平台承载能力、安全距离限制的问题，实现了海洋环境边界条件模拟的灵活调节的功能。附图说明图1为本专利技术所述可调式海洋环境边界条件模拟装置的一种具体实施方式结构示意图；图中附图标记名称为：1-海洋环境模拟系统水池；2-第一侧向接口；3-软连接件；4-第二侧向接口；5-待测系统；6-运动平台。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。可调式海洋环境边界条件模拟装置，包括海洋环境模拟系统、运动平台和位于运动平台上的待测系统，所述待测系统包括内部管道，所述海洋环境模拟系统与运动平台分离放置，所述海洋环境模拟系统包括第一侧向接口，所述运动平台包括第二侧向接口；所述第二侧向接口与待测系统固定连接，但未固定于运动平台；所述第一侧向接口和第二侧向接口通过软连接件连接；所述软连接件为液体管道；所述第一侧向接口、第二侧向接口和软连接件的内径均大于待测系统内部任意管道十倍以上。如图1所示给出本专利技术的一种具体实施方式，图1中左边为海洋环境模拟系统水池1，例如可以是具备造浪功能的开放式水池或封闭式水箱，在水池边界设置有第一侧向接口2，可以将海洋环境模拟系统水池1内的流体运动传递到运动平台待测系统内。侧向接口将水池内水向运动平台系统传递，如果是造浪条件下，则传递的流量随时间变化，如果是水池内水静止，则流量稳定。图1右边为运动平台6和设置在运动平台6上的待测试的待测系统5，运动平台上设置有第二侧向接口4，第一侧向接口通过软连接件连接第二侧向接口，海洋环境模拟系统内部的海洋模拟边界通过由第一侧向接口2、第二侧向接口4和软连接件3组成的传递装置扩展到运动平台，使得海洋环境模拟系统内的流体传递到装载在运动平台上的待测系统中，实现待测系统内海洋环境的真实模拟。运动平台自身可以六自由度运动，但因其承载能力有限不能放置于海洋环境模拟系统水池，因此，水池本身在静止的陆地上不能运动，但通过合理设计接口尺寸，保证其水容积和流通截面积远大于待测系统接口管道，相对于待测系统而言可视作大空间的海洋环境，并利用软连接同运动平台相连，以此作为海洋环境边界的延伸，水池内流体进入运动平台系统内，可随着运动平台一起运动，解决了陆地上海水传递到运动平台上问题。所谓六自由度为三个移动自由度、三个转动自由度，六自由度运动为三个移动自由度、三个转动自由度及多种单一运动状态相互叠加形成的耦合运动。运动平台通过自身液压推动可进行六个自由度运动，模拟海洋中船体的运动状态；运动平台上待测对象相当于模拟船体中换热设备，如换热器、余排换热器等；海洋环境模拟系统中水介质通过本专利技术专利方式传递到运动平台中的待测设备中，即相当于模拟船体中换热设备二次侧海水。其中，待测系统内部包括各种管道，例如待测系统是船舶发动机，则可能具有油料管道、冷却剂管道、压缩气管道等，第一侧向接口、第二侧向接口和软连接件的管道内径应远大于上述待测系统内部管道最大值，至少十倍以上，相对于待测系统而言可视作较理想的海洋环境。软连接件为液体管道，例如波纹管、蛇皮管等抗腐蚀性强的金属软管，第一侧向接口的高度根据待测系统的实际水深确定，待测系统长期处于水面运行时，则将第一侧向接口设置在水面部位，待测系统长期处于水线以下或较深处时，则第一侧向接口高度设置在相应的水深处。为同时模拟不同的水深高度，可以设置多个水深不同的第一侧向接口，可以模拟潜用待测系统的不同水深。第二待测接口通常是水平设置，所述第二侧向接口与待测系统固定连接，但未固定于运动平台，使第二待测接口可以被软连接件中的液体推力自由推动，带动待测系统运动，实现海况模拟，采用软连接件还可以缓冲第一侧向接口和第二侧向接口之间的直接冲撞，稳定运动平台。海洋环境模拟系统为模拟具备相当水深的海洋，通常具备相当的高度，显著高于待测系统和运动平台的累加高度，为方便安装软连接件，第一侧向接口的接口段可以向下倾斜，与水平方向夹角大于45度。软连接件与第一侧向接口和第二侧向接口可采用焊接和法兰连接，还可以连接处设置缓冲弹簧，以降低软连接件因运动受损的概率。如图1所示，海洋环境模拟系统与运动平台相距5m，海洋环境模拟系统自身高10米，运动平台低于海洋环境模拟系统“海平面”5米，待测系统内部接口管道规格为DN20mm，地面侧接口装置、软连接件、运动平台侧接口装置的流通面积为动力系统管道的25倍，可作为海洋环境模拟系统延伸至运动平台上的海洋环境边界。上述可调式海洋环境边界条件模拟装置不受运动平台承载能力、安全距离的限制，实现了海洋环境边界条件模拟的灵活调节的功能。第一侧接口、软连接件、第二侧接口的水容积和流通截面积远大于动力系统管道，可作为海洋环境模拟系统延伸至运动平台上的海洋环境边界。地面侧接口装置位于海洋环境模拟系统上，可通过海洋环境模拟系统调节压力和温度，且水容积足够大，保证海洋环境模拟的真实有效性。本专利技术的效果在于：（1）模拟装置将海洋环境模拟系统的边界延伸到了运动平台，不受运动平台承载能力、安全距离的限制，实现了海洋环境边界条件模拟的灵活可调的功能。（2）地面侧接口装置、软连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
可调式海洋环境边界条件模拟装置，包括海洋环境模拟系统、运动平台和位于运动平台上的待测系统，所述待测系统包括内部管道，其特征在于，所述海洋环境模拟系统与运动平台分离放置，所述海洋环境模拟系统包括第一侧向接口，所述运动平台包括第二侧向接口；所述第二侧向接口与待测系统固定连接，但未固定于运动平台；所述第一侧向接口和第二侧向接口通过软连接件连接；所述软连接件为液体管道；所述第一侧向接口、第二侧向接口和软连接件的内径均大于待测系统内部接口管道十倍以上。

【技术特征摘要】
1.可调式海洋环境边界条件模拟装置，包括海洋环境模拟系统、运动平台和位于运动平台上的待测系统，所述待测系统包括内部管道，其特征在于，所述海洋环境模拟系统与运动平台分离放置，所述海洋环境模拟系统包括第一侧向接口，所述运动平台包括第二侧向接口；所述第二侧向接口与待测系统固定连接，但未固定于运动平台；所述第一侧向接口和第二侧向接口通过软连接件连接；所述软连接件为液体管道；所述第一侧向接口、第二侧向接口和软连接件的内径均大于待测系统内部接口管道十倍以上。2.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建军，周慧辉，朱海雁，唐瑜，黄彦平，谭曙时，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川;51