一种适用于破损船舶的船体模型水动力试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种适用于破损船舶的船体模型水动力试验装置，包括水池拖车、安装于水池拖车下方的导航架、破损船模和安装于破损船模首尾的水平基座；导航架包括导航架连接杆和沿导航架连接杆轴向安装的至少两层限位框架；导航架连接杆的上端与水池拖车固定连接；限位框架内转动安装两根与破损船模中纵剖面平行的限位辊筒；水平基座包括固定安装于破损船模上的支座以及转动安装于支座上的支座传动轴，导航杆的上端从各限位框架的两根限位辊筒之间穿过，导航杆的下端与支座传动轴转动连接；破损船模一侧存在局部破损区域，破损船模两侧对称安装有拖点。本发明专利技术既考虑了破损船模试验时的多维运动，又避免了摩擦阻力对试验结果的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于破损船舶的船体模型水动力试验装置
本专利技术涉及船体模型水动力试验
，具体涉及一种适用于破损船舶的船体模型水动力试验装置。
技术介绍
随着科学技术的高速发展，船舶的吨位急剧增大，航速逐渐提高，航运更加频繁，这也导致船舶发生碰撞、搁浅等事故时有发生，致使人员生命和财产安全受到严重的威胁。船舶结构因为碰撞、搁浅或舰船结构受到爆炸等外载作用而受到损伤后，会导致破损舱室大量进水，船舶的抗沉性和稳性严重受损，在相同的海况下，破损船舶将难以像完整船舶一样正常航行。自1912年的“泰坦尼克号”失事后，国际上对船舶的“几舱不沉”制进行了讨论，并根据船舶长度和种类区分船舶分舱数，极大的提高了船舶的航行安全性。近年来，国际上相关设计单位逐渐开始重视对客货滚装船、渡船以及护卫舰等受损船舶的水动力性能研究，对于船舶破损状态下的破舱稳性、耐波性进行了一些数值和模型试验研究，探究破损船舶的进水过程和倾覆过程等。然而，目前有关破损船模在静水和波浪中的水动力试验研究少之又少，破损船模的水动力试验较完整船模要复杂很多，破损船模的拖航试验涉及到模型的多个自由度运动，且破损船模拖航时始终保持为倾斜状态，也为拖航试验增加了难度。目前现有的完整船模水动力试验装置很明显无法满足破损船模的试验要求，因此，需要一种可以适用于破损船模的试验装置，为研究破损船舶的水动力性能和抗沉性奠定试验基础。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的空白，提供一种适用于破损船舶的船体模型水动力试验装置，它能够解决破损船模拖航试验时的多自由度复杂运动问题，且保证了破损船模水动力试验精度。本专利技术为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：一种适用于破损船舶的船体模型水动力试验装置，包括水池拖车和破损船模，还包括安装于所述水池拖车下方的两组导航架，以及分别安装于所述破损船模首尾的两组水平基座，每组导航架与水平基座之间通过导航杆进行连接；所述导航架包括竖直的导航架连接杆和沿所述导航架连接杆轴向平行安装的至少两个限位框架；所述导航架连接杆的上端与水池拖车固定连接；所述限位框架内转动安装两根与破损船模中纵剖面平行的限位辊筒，两根限位辊筒之间预留用于所述导航杆穿过的间隙；所述水平基座包括固定安装于破损船模上的支座以及转动安装于所述支座上的支座传动轴，所述支座传动轴的旋转轴心高度位于破损船模的重心高度处，且支座传动轴的轴线与破损船模的中纵剖面重合；所述导航杆的上端从各限位框架的两根限位辊筒之间穿过，导航杆的下端与所述支座传动轴转动连接；所述破损船模一侧设置局布破损区域，破损船模两侧对称安装有拖点；在进行破损船模拖航试验时，将拖线安装在船模两侧对称的拖点上，破损船模在试验过程中始终保持为倾斜状态，在水池拖车的带动下牵引破损船模进行水动力试验。上述方案中，所述水池拖车下方安装有拖车导向杆，所述拖车导向杆的下端与所述导航架连接杆的上端连接。上述方案中，所述限位辊筒包括连接轴、第一轴承和光滑圆管，所述连接轴两端与所述限位框架固定连接，所述光滑圆管通过第一轴承安装于所述连接轴上，使光滑圆管能够相对连接轴转动。上述方案中，所述两根限位辊筒与导航杆之间的装配间隙小于一毫米。上述方案中，所述导航杆包括一根顶部滑动杆、若干根中间可拆卸加长杆和一根底部连接杆，所述中间可拆卸加长杆的数量根据破损船模的型深确定，各杆件之间通过可拆卸的方式实现固定连接，所述底部连接杆的下端设有开孔，开孔内安装第二轴承；所述水平基座的支座传动轴穿过所述第二轴承以实现导航杆与支座传动轴的转动连接。上述方案中，所述支座两个为一组对称安装，所述支座传动轴的两端分别通过第三轴承安装于两个支座上。上述方案中，所述支座传动轴的两端加工螺纹，装配锁紧螺母，所述锁紧螺母靠近所述第三轴承的一端设有限位齿，能够限制第三轴承的旋转。上述方案中，所述水平基座还包括安装板和安装于所述安装板中心线上的两根定位杆，所述支座安装于两根定位杆之间，且所述支座传动轴的轴线与安装板中心线位于同一竖直平面内；所述定位杆上划分有刻度。上述方案中，所述水平基座还包括安装板和安装于所述安装板上的水平仪，所述水平仪沿破损船模纵向和横向分布。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术装置中，导航架的顶部与水池拖车连接，导航架与导航杆通过圆柱面线接触连接，导航杆与破损船模通过水平基座连接，最终实现破损船模与拖车的连接，整套装置可以满足破损船模在拖航过程中的多自由度运动。2、导航架的结构设计不仅可以满足试验时破损船模的升沉与纵摇运动，还降低了摩擦阻力对试验结果的影响，试验精度高。3、本专利技术装置结构简单、操作便利、运行可靠，适用于破损船模的水动力试验。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术试验装置的整体结构示意图；图2是图1所示试验装置的导航架的结构示意图；图3是图2所示导航架的限位框架的结构示意图；图4是图2所示导航架的限位辊筒的结构示意图；图5是图1所示试验装置的导航杆的结构示意图；图6是图1所示试验装置的水平基座的结构示意图；图7是图6所示水平基座的锁紧螺母的结构示意图；图8是图1所示试验装置的导航架与水平基座的连接示意图。图中：10、水池拖车；20、拖车导向杆；30、导航架；31、导航架连接杆；32、限位框架；321、导航架连接杆焊接孔；322、连接轴安装孔；33、限位辊筒；331、连接轴；332、第一轴承；333、光滑圆管；40、导航杆；41、顶部滑动杆；42、中间可拆卸加长杆；43、底部连接杆；44、第二轴承；50、水平基座；51、支座；52、第三轴承；53、支座传动轴；54、锁紧螺母；55、定位杆；56、水平仪；57、安装板；60、破损船模；61、局部破损区域；62、拖点。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，为本专利技术实施例提供的一种适用于破损船舶的船体模型水动力试验装置，包括水池拖车10和破损船模60，还包括安装于水池拖车10下方的两组导航架30，以及分别安装于破损船模60首尾的两组水平基座50，每组导航架30与水平基座50之间通过导航杆40进行连接。如图2所示，导航架30包括竖直的导航架连接杆31、沿导航架连接杆31轴向平行安装的两个限位框架32。水池拖车10下方安装有两根拖车导向杆20，导航架连接杆31的上端与拖车导向杆20的下端通过四根对称分布的螺栓进行固定连接。如图3所示，限位框架32的上下两端面开口，限位框架32一端开设导航架连接杆焊接孔321，用于与导航架连接杆31焊接。限位框架32内转动安装两根并列的限位辊筒33，限位辊筒33的轴线与破损船模60中纵剖面平行。如图4所示，限位辊筒33包括连接轴331、第一轴承332和光滑圆管333，限位框架32两侧开设连接轴安装孔322本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于破损船舶的船体模型水动力试验装置，包括水池拖车(10)和破损船模(60)，其特征在于，还包括安装于所述水池拖车(10)下方的两组导航架(30)，以及分别安装于所述破损船模(60)首尾的两组水平基座(50)，每组导航架(30)与水平基座(50)之间通过导航杆(40)进行连接；/n所述导航架(30)包括竖直的导航架连接杆(31)和沿所述导航架连接杆(31)轴向平行安装的至少两个限位框架(32)；所述导航架连接杆(31)的上端与水池拖车(10)固定连接；所述限位框架(32)内转动安装两根与破损船模(60)中纵剖面平行的限位辊筒(33)，两根限位辊筒(33)之间预留用于所述导航杆(40)穿过的间隙；/n所述水平基座(50)包括固定安装于破损船模(60)上的支座(51)以及转动安装于所述支座(51)上的支座传动轴(53)，所述支座传动轴(53)的旋转轴心高度位于破损船模(60)的重心高度处，且支座传动轴(53)的轴线与破损船模(60)的中纵剖面重合；所述导航杆(40)的上端从各限位框架(32)的两根限位辊筒(33)之间穿过，导航杆(40)的下端与所述支座传动轴(53)转动连接；/n所述破损船模(60)一侧设置局布破损区域(61)，破损船模(60)两侧对称安装有拖点(62)；在进行破损船模拖航试验时，将拖线安装在船模两侧对称的拖点(62)上，破损船模(60)在试验过程中始终保持为倾斜状态，在水池拖车(10)的带动下牵引破损船模(60)进行水动力试验。/n...

【技术特征摘要】
1.一种适用于破损船舶的船体模型水动力试验装置，包括水池拖车(10)和破损船模(60)，其特征在于，还包括安装于所述水池拖车(10)下方的两组导航架(30)，以及分别安装于所述破损船模(60)首尾的两组水平基座(50)，每组导航架(30)与水平基座(50)之间通过导航杆(40)进行连接；
所述导航架(30)包括竖直的导航架连接杆(31)和沿所述导航架连接杆(31)轴向平行安装的至少两个限位框架(32)；所述导航架连接杆(31)的上端与水池拖车(10)固定连接；所述限位框架(32)内转动安装两根与破损船模(60)中纵剖面平行的限位辊筒(33)，两根限位辊筒(33)之间预留用于所述导航杆(40)穿过的间隙；
所述水平基座(50)包括固定安装于破损船模(60)上的支座(51)以及转动安装于所述支座(51)上的支座传动轴(53)，所述支座传动轴(53)的旋转轴心高度位于破损船模(60)的重心高度处，且支座传动轴(53)的轴线与破损船模(60)的中纵剖面重合；所述导航杆(40)的上端从各限位框架(32)的两根限位辊筒(33)之间穿过，导航杆(40)的下端与所述支座传动轴(53)转动连接；
所述破损船模(60)一侧设置局布破损区域(61)，破损船模(60)两侧对称安装有拖点(62)；在进行破损船模拖航试验时，将拖线安装在船模两侧对称的拖点(62)上，破损船模(60)在试验过程中始终保持为倾斜状态，在水池拖车(10)的带动下牵引破损船模(60)进行水动力试验。


2.根据权利要求1所述的适用于破损船舶的船体模型水动力试验装置，其特征在于，所述水池拖车(10)下方安装有拖车导向杆(20)，所述拖车导向杆(20)的下端与所述导航架连接杆(31)的上端连接。


3.根据权利要求1所述的适用于破损船舶的船体模型水动力试验装置，其特征在于，所述限位辊筒(33)包括连接轴(331)、第一轴承(332)和光滑圆管(333)，所述连接轴(331)两端与所述限位框架(32)固定连接，所述光滑圆管(333)通过第一轴承(332)安...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱凌，朱志奎，李应刚，王祥彪，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42