结构物入水实验辅助实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种结构物入水实验辅助实验装置，包括发射台和冲击水箱。发射台能够在0°‑90°范围内调整倾斜角度，发射位置亦可沿纵向调整。针对发射台在反作用力冲击下振荡的问题做了特殊设计，保证发射台的稳定性。发射台作为一个平台，可配置不同发射模块构成发射系统。冲击水箱以透明材质作为壁面，具有良好的取景视野。对水箱做了加固设计，在两米的大水深下限定变形程度处于不使摄像机光线发生明显折射的范围内。由于深度较大，该水箱可用于进行结构物高速入水实验。

【技术实现步骤摘要】
结构物入水实验辅助实验装置
本专利技术涉及水动力学实验领域，具体涉及一种结构物入水实验领域的辅助实验装置。
技术介绍
结构物入水研究的工程应用极为广泛，且与工业、国防、甚至我们的生活息息相关，从水上飞机和客机在水面上的降落和迫降、船舶与海洋结构波浪砰击，到空投鱼雷和深弹的入水、水中兵器或航行器的发射，无一不体现着入水问题研究的现实应用。结构物入水的全过程一般指从头部开始触水到完全沾湿的这一时间历程。在入水的过程中，结构物将经历撞水、流动形成、带空泡航行、全沾湿这四个阶段，同时气、水、结构物之间发生强烈的相互作用，并伴随着一系列复杂的物理现象。总之，入水过程是一个瞬态、变化剧烈且复杂的力学过程，这也导致对某些入水现象进行理论分析相当困难。因此，入水实验是进行入水研究必不可少的环节。入水实验通常是指将结构物发射到水中并用可视化技术或传感器采集实验数据的过程。入水实验中，发射台在发射瞬间将承受反作用力的冲击，为了保证实验的精度，必须使发射台具有良好的稳定性。通常，还要求发射台具有可变发射角度和可变发射位置。冲击水箱也是入水实验系统中非常重要的一部分，当采用高速摄像机在水箱外采集实验数据时，水箱应具有透明的壁面。此外，随着实验速度不断增加，水箱的深度也必须随之增加，以便观察到完整的入水过程。此时，如果不对水箱的结构做特殊设计，将造成水箱变形过大甚至破坏，干扰实验。发射台和冲击水箱共同构成了重要的入水实验辅助设施。在公开号为106323590A的专利技术创造中，公开了一种多角度入水实验装置，包括透明水箱、电磁释放装置以及数据采集系统，但对水箱的设计无具体说明，释放装置的稳定性不高，在反作用力冲击下易发生振荡，使真实发射角度和发射位置产生偏差。在公开号为106124159A的专利技术创造中，公开了一种多功能入水砰击实验投放装置，具有结构简单、易于安装和拆卸、功能多样的特点，但发射角度范围小，水箱的深度限制了实验速度只能在低速范围内。
技术实现思路
为了满足入水实验的技术需求，弥补现有技术的缺陷，本专利技术提出了一种结构物入水实验辅助实验装置，包括发射台和冲击水箱。发射台能够在0°-90°范围内调整倾斜角度，发射位置亦可沿纵向调整。针对发射台在反作用力冲击下振荡的问题做了特殊设计，保证发射台的稳定性。发射台作为一个平台，可配置不同发射模块构成发射系统。冲击水箱以透明材质作为壁面，具有良好的取景视野。对水箱做了加固设计，在两米的大水深下限定变形程度处于不使摄像机光线发生明显折射的范围内。由于深度较大，该水箱可用于进行结构物高速入水实验。本专利技术的技术方案为：所述一种结构物入水实验辅助实验装置，其特征在于：包括发射台和冲击水箱；所述发射台包括旋转发射架、丝杠、丝杠顶块、丝母、手轮、角度盘、锁紧块、移动发射架和固定发射架；旋转发射架上安装有发射模块；旋转发射架与移动发射架通过铰链转动配合，丝杠一端通过丝杠顶块与旋转发射架连接，丝杠与固定在移动发射架的丝母配合，手轮与丝杠末端固连；当手轮转动时，丝杠能够带动旋转发射架相对移动发射架转动；角度盘固定在旋转发射架上，能够测量旋转发射架相对移动发射架的转动角度；锁紧块固连在移动发射架上，能够将旋转发射架与移动发射架相对位置固定；所述固定发射架固定在地面上，移动发射架安装在固定发射架上，且能够相对固定发射架移动，当移动到位后，固定发射架与移动发射架通过螺栓固定连接；所述冲击水箱由透明的有机玻璃水箱和钢质框架组成；所述有机玻璃水箱为由5块有机玻璃面板粘接而成的敞口水箱；所述钢质框架由顶层框架、竖梁、横梁、底层框架以及框架底部的移动轮组成；顶层框架周向包裹在水箱敞口的外侧，顶层框架的内侧面与水箱敞口的外侧面贴紧；竖梁与顶层框架和底层框架均固连，安装在水箱的四个垂直棱处，横梁的两端有螺栓孔，通过螺栓固定在水箱侧面两个竖梁之间，为可拆卸式，横梁的内侧面与水箱外侧面贴合；整个有机玻璃水箱放置在底层框架上，底层框架的底部配置有移动轮。所述一种结构物入水实验辅助实验装置，其特征在于：角度盘上带有圆弧通槽，圆弧通槽以旋转发射架与移动发射架的连接铰链为圆形，锁紧螺栓穿过锁紧块通孔、圆弧通槽后通过螺母拧合固定，将旋转发射架与移动发射架相对位置固定。所述一种结构物入水实验辅助实验装置，其特征在于：顶层框架由四段方钢型材焊接而成，周向包裹在敞口的外侧；竖梁与顶层框架和底层框架均通过焊接相固连；竖梁共有八个，均匀分布在有机玻璃水箱的四个垂直棱处，每个垂直棱处的两个竖梁形成一个直角。有益效果本专利技术的有益效果在于：发射台具有可变的发射角度和发射位置，可搭配不同种类的发射模块构成发射系统，使用灵活、通用性强；锁紧装置和具有自锁功能的丝杠增强了发射台的稳定性，有利于保证实验精度；冲击水箱的有机玻璃面板和框架紧密贴合，增强了水箱的强度，在不使箱体发生有害变形的前提下增加了水深，可用于进行结构物高速入水实验。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术的整体结构示意图图2是发射架的结构示意图图3是冲击水箱的结构示意图图4是冲击水箱去掉顶层框架后的示意图附图标记说明：1——冲击水箱，2——角度盘，3——旋转发射架，4——发射模块，5——丝杠，6——移动发射架，7——固定发射架，8——手轮，9——丝杠顶块，10——丝母，11——锁紧块，12——锁紧螺栓，13——顶层框架，14——竖梁，15——横梁，16——底层框架，17——移动轮，18——有机玻璃水箱。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。如图所示，本实施例中的结构物入水实验辅助实验装置，它包括发射台和冲击水箱(1)。发射台作为一个发射平台，其发射角度和发射位置可变，用于为发射模块(4)提供支撑。发射模块(4)的种类不限。冲击水箱(1)由有机玻璃水箱(18)和贴合在水箱外的钢质框架组成。所述发射台包括旋转发射架(3)、丝杠(5)、丝杠顶块(9)、丝母(10)、手轮(8)、角度盘(2)、锁紧块(11)、锁紧螺栓(12)、移动发射架(6)和固定发射架(7)。旋转发射架(3)可相对移动发射架(6)转动，即发射角度可调；丝杠(5)通过丝杠顶块(9)与旋转发射架(3)连接，丝杠(5)通过丝母(10)与移动发射架(6)连接，手轮(8)与丝杠(5)末端固连，通过转动手轮(8)来使丝杠(5)旋转，进而可在0°-90°范围内改变旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构物入水实验辅助实验装置，其特征在于：包括发射台和冲击水箱；所述发射台包括旋转发射架、丝杠、丝杠顶块、丝母、手轮、角度盘、锁紧块、移动发射架和固定发射架；旋转发射架上安装有发射模块；旋转发射架与移动发射架通过铰链转动配合，丝杠一端通过丝杠顶块与旋转发射架连接，丝杠与固定在移动发射架的丝母配合，手轮与丝杠末端固连；当手轮转动时，丝杠能够带动旋转发射架相对移动发射架转动；角度盘固定在旋转发射架上，能够测量旋转发射架相对移动发射架的转动角度；锁紧块固连在移动发射架上，能够将旋转发射架与移动发射架相对位置固定；所述固定发射架固定在地面上，移动发射架安装在固定发射架上，且能够相对固定发射架移动，当移动到位后，固定发射架与移动发射架通过螺栓固定连接；所述冲击水箱由透明的有机玻璃水箱和钢质框架组成；所述有机玻璃水箱为由5块有机玻璃面板粘接而成的敞口水箱；所述钢质框架由顶层框架、竖梁、横梁、底层框架以及框架底部的移动轮组成；顶层框架周向包裹在水箱敞口的外侧，顶层框架的内侧面与水箱敞口的外侧面贴紧；竖梁与顶层框架和底层框架均固连，安装在水箱的四个垂直棱处，横梁的两端有螺栓孔，通过螺栓固定在水箱侧面两个竖梁之间，为可拆卸式，横梁的内侧面与水箱外侧面贴合；整个有机玻璃水箱放置在底层框架上，底层框架的底部配置有移动轮。...

【技术特征摘要】
1.一种结构物入水实验辅助实验装置，其特征在于：包括发射台和冲击水箱；所述发射台包括旋转发射架、丝杠、丝杠顶块、丝母、手轮、角度盘、锁紧块、移动发射架和固定发射架；旋转发射架上安装有发射模块；旋转发射架与移动发射架通过铰链转动配合，丝杠一端通过丝杠顶块与旋转发射架连接，丝杠与固定在移动发射架的丝母配合，手轮与丝杠末端固连；当手轮转动时，丝杠能够带动旋转发射架相对移动发射架转动；角度盘固定在旋转发射架上，能够测量旋转发射架相对移动发射架的转动角度；锁紧块固连在移动发射架上，能够将旋转发射架与移动发射架相对位置固定；所述固定发射架固定在地面上，移动发射架安装在固定发射架上，且能够相对固定发射架移动，当移动到位后，固定发射架与移动发射架通过螺栓固定连接；所述冲击水箱由透明的有机玻璃水箱和钢质框架组成；所述有机玻璃水箱为由5块有机玻璃面板粘接而成的敞口水箱；所述钢质框架由顶层框架、竖梁、横梁、底层框...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冠华，潘光，施瑶，黄桥高，姜军，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61