一种船模重心和惯量测试方法技术

本申请公开了一种船模重心和惯量测试方法，涉及船舶技术领域，该方法将至少在艏艉部和侧舷设置有标识点的船模置于测试场中，测试场周围布设光学动作捕捉系统。分别执行对船模的艏部或艉部施加压块、对船模的艏部或艉部施加垂直于水平面的压力后释放、沿横向移动船模上的小质量压块、对船模侧舷施加垂直于水平面的压力后释放的操作，通过光学动作捕捉系统获取标识点的空间坐标轨迹可以分别自动解算出船模重心高度、纵向惯量、初稳性高和横向惯量。该方法自动化程度高，通过数据解算可以实现重心和惯量测试，测试效率高且测试精度高。测试效率高且测试精度高。测试效率高且测试精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种船模重心和惯量测试方法


[0001]本申请涉及船舶
，尤其是一种船模重心和惯量测试方法。

技术介绍

[0002]船模的重心和惯量测试是开展船模水动力实验的基础，船模在进行水动力试验之前，需要先进行重心和惯量测试，但是传统的重心和惯量测试方法都存在仪器设备安装准备复杂、数据处理换算自动化程度低，且很大程度依赖人工操作和测量导致精度较低等缺点，很难准确有效的完成船模重心和惯量测试。

技术实现思路

[0003]本申请人针对上述问题及技术需求，提出了一种船模重心和惯量测试方法，本申请的技术方案如下：
[0004]一种船模重心和惯量测试方法，该方法包括：
[0005]将船模置于测试场中，船模上固定有若干个标识点，船模至少在艏艉部和侧舷设置有标识点，测试场周围布设有多台朝向测试场的红外相机形成光学动作捕捉系统；
[0006]对船模施加压块使得船模发生水平倾斜，通过光学动作捕捉系统获取各个标识点的空间坐标轨迹，解算得到船模在压块作用下产生的水平倾斜角度，基于水平倾斜角度计算得到船模的重心相关参数测试结果；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船模重心和惯量测试方法，其特征在于，所述方法包括：将船模置于测试场中，所述船模上固定有若干个标识点，所述船模至少在艏艉部和侧舷设置有标识点，所述测试场周围布设有多台朝向所述测试场的红外相机形成光学动作捕捉系统；对所述船模施加压块使得所述船模发生水平倾斜，通过所述光学动作捕捉系统获取各个标识点的空间坐标轨迹，解算得到所述船模在所述压块作用下产生的水平倾斜角度，基于所述水平倾斜角度计算得到所述船模的重心相关参数测试结果；对所述船模施加垂直于水平面的压力后释放使得所述船模进行周期性摇荡，通过所述光学动作捕捉系统获取各个标识点的空间坐标轨迹，解算得到所述船模摇荡过程中的摇荡周期，基于所述摇荡周期计算得到所述船模的惯量测试结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标识点固定在所述船模的表面，且标识点所在平面为刚体平面，所述船模的艏部、艉部两侧、船模的中心以及侧舷分别设置有标识点，所述船模的中心在重心所在垂线上；设置在艏部的标识点和设置在中心处的标识点在船长方向的轴线上，设置在中心处的标识点以及设置在侧舷的标识点在船宽方向的轴线上，设置在艉部两侧的标识点的连线垂直于船长方向的轴线。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测试场包括岸上测试场和水上测试场，所述方法包括：将所述船模置于岸上测试场中的固定刀架上，在岸上测试场中解算得到的所述船模的重心相关参数测试结果包括所述船模的重心高度，解算得到的所述船模的惯量测试结果包括所述船模的纵向惯量；将所述船模置于水上测试场的水面上，所述红外相机布设在所述水上测试场周围的岸上，在水上测试场中解算得到的所述船模的重心相关参数测试结果包括所述船模的初稳性高，解算得到的所述船模的惯量测试结果包括所述船模的横向惯量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在岸上测试场中解算得到所述船模的重心高度的方法包括：将所述固定刀架安装在所述船模的两边侧舷、所述船模可沿着所述固定刀架的刀口进行纵向摇荡；稳定所述船模，通过所述光学动作捕捉系统获取各个标识点的空间坐标，连接各个标识点构建与所述船模对应的刚体；以所述船模的艏艉部的标识点作为参考点，根据通过所述光学动作捕捉系统获取到的所述参考点的空间坐标确定所述船模的第一水平倾斜角度θ1；在所述船模沿着船长方向的轴线上在艏部或艉部设置压块使得所述船模倾斜，稳定所述船模，根据通过所述光学动作捕捉系统获取到的所述参考点的空间坐标确定所述船模的第二水平倾斜角度θ2；确定倾斜角度变化值Δθ1＝θ2‑
θ1并代入公式中计算得到所述船模的重心与刀架4的刀口之间的距离α1，其中，P是所述压块的重量，D是所述船模的重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：李震缘，兰波，胡定健，李国强，师超，
申请(专利权)人：深海技术科学太湖实验室，
类型：发明
国别省市：