The invention discloses an experimental device for shearing stress of a ship navigating in waves, including a water tank, in which a ship model is provided, and the ship model comprises several ship model units. The geometric center of each ship model unit is provided with a central shaft rod, which passes through the inner bottom plate and the lower bottom plate in turn, and passes through a fixed nut on the lower bottom plate. Fixed on the bottom plate, a number of through holes are arranged on the inner plate, and the space between the inner plate and the bottom plate is connected with the pump; the adjacent ship model units are connected by sliding rails, and a ring buckle is arranged on the ship model unit. The ring buckle is connected with the central shaft rod through a spring, and a stress sensor is arranged on each ship model unit to transmit the stress. The sensor is connected to the computer by means of charge amplifier and multi-channel data acquisition instrument. The invention relates to an experimental device for shearing stress of a ship sailing in waves, which can demonstrate the shearing stress of a ship due to wave load, facilitate students to master the corresponding technical knowledge and improve the teaching effect.
【技术实现步骤摘要】
一种波浪中航行的船舶所受剪切应力的实验装置
本专利技术涉及一种波浪中航行的船舶所受剪切应力的实验装置,属于教学实验仪器领域。
技术介绍
在船体总纵强度计算中,船舶在波浪中的浮力沿船长的分布可视为船舶在静水中的浮力分布和由于波浪而产生的附加浮力分布之和叠加而成。静水浮力主要取决于船体浸入水中部分的形状,是一个确定性静态量,可由静水平衡计算求得,而波浪附加浮力则主要是动态的、随机的,其计算相当复杂。一般情况下,都是将船舶静置于标准波浪上求取波浪附加浮力的,即假想船舶以波速在波浪的传播方向上航行,此时船与波的相对速度为零。以往在模拟波浪时,大多是将加载水槽分为若干个水密单元,向各水密单元中注入不同的水量,操作麻烦而失真。本文利用理想流体下的伯努利方程,模拟由于水压不同造成的波浪,使得实验易于实现不同的波浪状态。理论上的近似和计算,不能让学生直观的看到船舶因剪切而发生剪切破坏,从而影响学生认知船舶所受剪力对船舶造成的危害。本文以理论计算为依据,通过模型模拟出由于波浪载荷导致的船舶所受剪切应力的教学实验装置,从而可以提高教学效果。
技术实现思路
专利技术目的:为了克服现有技术中存在的不足,本专利技术提供一种波浪中航行的船舶所受剪切应力的实验装置,可演示船舶由于波浪载荷而产生的剪切应力,方便学生掌握相应的技术知识,提高教学效果。技术方案:为解决上述技术问题,本专利技术的波浪中航行的船舶所受剪切应力的实验装置,包括水槽,所述水槽内设有船模,船模包含若干个船模单元,每个船模单元的几何中心设有中心轴杆,中心轴杆依次穿过内底板和下底板,在下底板通过固定螺母固定在下底板上,在内底板 ...
【技术保护点】
1.一种波浪中航行的船舶所受剪切应力的实验装置,其特征在于:包括水槽,所述水槽内设有船模,船模包含若干个船模单元,每个船模单元的几何中心设有中心轴杆,中心轴杆依次穿过内底板和下底板,在下底板通过固定螺母固定在下底板上,在内底板上设有若干个通孔,内底板与下底板之间的空间与水泵连接;相邻的船模单元之间通过滑轨连接,在船模单元上设有环扣,环扣通过弹簧与中心轴杆连接,在每个船模单元上设有应力传感器,应力传感器通过电荷放大器、多通道数据采集仪与计算机连接。
【技术特征摘要】
1.一种波浪中航行的船舶所受剪切应力的实验装置,其特征在于:包括水槽,所述水槽内设有船模,船模包含若干个船模单元,每个船模单元的几何中心设有中心轴杆,中心轴杆依次穿过内底板和下底板,在下底板通过固定螺母固定在下底板上,在内底板上设有若干个通孔,内底板与下底板之间的空间与水泵连接;相邻的船模单元之间通过滑轨连接,在船模单元上设有环扣,环扣通过弹簧与中心轴杆连接,在每个船模单元上设有应力传感器,应力传感器通过电荷放大器、多通道数据采集仪与计算机连接。2.根据权利要求1所述的波浪中航行的船舶所受剪切应力的实验装置,其特征在于:每个船模单元上的环扣沿中心轴杆对称。3.根据权利要求1所述的波浪中航行的船舶所受剪切应力的实验装置,其特征在于:所述滑轨包含...
【专利技术属性】
技术研发人员:张健,卞辰慧,刘红旭,
申请(专利权)人:江苏科技大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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