一种可模拟水下地形的模型试验水池制造技术

本发明专利技术公开了一种可模拟水下地形的模型试验水池。涉及试验水池装置领域，本发明专利技术包括试验水池，安设在试验水池上端的水下地形模拟装置及安设在水下地形模拟装置上的拖曳装置；所述水下地形模拟装置包括相互连接的支撑架、液压伸缩机构、地形板、连接器及板连接结构等设备；本发明专利技术解决了试验水池不具备水下地形模拟功能的问题；另外，水下地形模拟方便，仅需通过液压机构就能实现水下地形的模拟；本发明专利技术中的地形板的连接留有裕度，能够模拟地形变化较大的情况，适用性广，其结构实施方便。其结构实施方便。其结构实施方便。

【技术实现步骤摘要】
一种可模拟水下地形的模型试验水池


[0001]本专利技术属于试验水池装置领域，尤其是一种可模拟水下地形的模型试验水池。

技术介绍

[0002]众所周知，海洋环境及其复杂，且气候瞬息万变，在装备设计研发阶段必须保证装备的安全性；目前，试验水池已经能够很好的模拟海洋风浪流等环境因素对海洋装备的影响，而海洋环境中地形对于波浪、船舶、水下潜器等都有很大的影响。浅水波传播速度取决于水深，波浪受海底摩擦而变形以至破碎，变为激浪，形成复杂的近岸流系，激浪流的冲击力可达9.80665
×
104帕至29.41995
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104帕，可直接破坏海岸及海岸装备。而大型海船航行在浅水区如航道、海峡，极易发生浅水效应，导致船体下沉，发生艏倾，影响螺旋桨推进和操纵性能，增加船舶航行阻力，甚至发生搁浅。水下潜器在海底航行中，面对复杂的海底地形，需要具有良好的操纵性能，保证潜器的灵活性。试验水池还没有配备水下地形的模拟装置，而实景建造将增加大量的科研经费，用于模拟不同的环境。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术的目的是提供了一种可模拟水下地形的模型试验水池。
[0004]本专利技术的技术方案：本专利技术所述的一种可模拟水下地形的模型试验水池，包括试验水池，安设在试验水池上端的水下地形模拟装置及安设在水下地形模拟装置上的拖曳装置；
[0005]所述水下地形模拟装置包括相互连接的支撑架、液压伸缩机构、地形板、连接器及板连接结构；
[0006]所述支撑架为本装置的支撑结构，所述液压伸缩机构安设在支撑架的下方，所述地形板安设在液压伸缩机构之间，其通过液压伸缩机构连接地形板，所述支撑架位于试验水池的上方，包括垂直桁、下水平桁、上水平桁、横梁一、横梁二。
[0007]优选的，所述垂直桁为若干垂直于试验水池上方的长方体，所述水平桁在垂直桁的下端，所述上水平桁位于垂直桁的上端。
[0008]优选的，所述若干垂直桁、上水平桁和下水平桁都为钢体，且通过焊接的方式形成片体，且试验水池的两侧都有一样的片体。
[0009]优选的，所述垂直桁、上水平桁和下水平桁组成的两个片体的首尾上端通过横梁一和横梁二连接，形成框架结构。
[0010]优选的，所述液压伸缩机构位于垂直桁的下端，每个垂直桁的下方都连接1个液压伸缩机构，所述液压伸缩机构也为长方体结构；
[0011]所述液压伸缩机构用于控制地形板在水下的深度，使得地形板呈现出高低起伏的地形；
[0012]所述液压伸缩机构包括固定杆、一级伸缩杆及二级伸缩杆；
[0013]所述固定杆的上端与垂直桁的下端连接，且固定不动；
[0014]所述固定杆包括上液压孔、液压室、下液压孔、连杆通道、壳体一和齿条一；
[0015]所述液压孔为液压伸缩机构上方侧边的圆形开孔；
[0016]所述液压室为液压伸缩机构内部中间的圆形腔室，用于一级伸缩杆的上下运动；
[0017]所述液压孔为伸缩机构下方侧边的圆形开孔，所述上液压孔和下液压孔连通在液压室的外侧，分别位于液压室侧边的上面和下面，用于液体的流入和流出。
[0018]优选的，所述连杆通道位于液压室的正下方；
[0019]所述壳体为方形壳体，位于连杆通道的下方，且壳体一的上方开有贯通孔，贯通孔位于连杆通道的正下方，所述贯通孔大小与连杆通道一致，且贯通孔具有密封功能，防止液体的流出；
[0020]所述齿条一位于壳体一内部两侧的中间下半部分，用于与一级伸缩杆的连接，以及与齿轮相啮合；
[0021]所述一级伸缩杆位于固定杆的内部，在液压的作用下可以实现伸缩；
[0022]所述一级伸缩杆包括：活塞、连杆、壳体二、固定轴和齿轮。
[0023]优选的，所述活塞为圆柱形，位于液压室的内部，在液压的压力下沿液压室上下移动，且具有密封性能，能够防止液压室的液体上下流动。
[0024]优选的，所述连杆为圆柱形，连接活塞和壳体二；
[0025]所述连杆在活塞的作用下可以沿连杆通道上下移动。
[0026]优选的，所述壳体二为方形壳体，其上端中部与连杆相连，在两侧开有圆形孔；
[0027]所述固定轴固定于壳体二两侧的圆形孔中间；
[0028]所述齿轮位于固定轴上，能够围绕固定轴转动，且齿轮在转动过程中分别与齿条一和齿条二啮合。
[0029]优选的，所述二级伸缩杆同样为方形壳体结构，位于一级伸缩杆的内部，包括壳体三和齿条二。
[0030]优选的，所述壳体三为方形壳体，位于壳体二的内部；
[0031]所述齿条二位于壳体三外部两侧的上半部分，用于齿轮转动时对二级伸缩杆进行伸缩运动。
[0032]优选的，所述地形板由若干平板组成，其首尾两端都分别与液压伸缩机构连接，中间每隔一个平板通过连接器与液压伸缩机构连接，通过液压伸缩机构的伸缩，实现平板在水下的深度，从而形成地形的模拟。
[0033]优选的，所述连接器用于连接地形板和液压伸缩机构，位于液压伸缩机构的下端，其包括：固位基体、螺丝、连接杆和球头一。
[0034]优选的，所述固位基体位于平板的侧面中间处，所述固位基体为圆柱形，在其外侧设有圆形开槽一和圆形开槽二，所述圆形开槽二的面积比圆形开槽一的大；
[0035]所述固位基体的两侧有耳形基体，在所述耳形基体的中间设有螺纹通孔。
[0036]优选的，所述螺丝分别通过固位基体两侧的耳形基体中间的螺纹通孔，将连接器固定于平板上。
[0037]优选的，所述连接杆通过圆形开槽一，且里侧的一端设有螺纹一；
[0038]所述连接杆外端连接二级伸缩杆，里端连接球头，使得平板能够围绕连接杆旋转。
[0039]优选的，所述球头一设有螺纹槽一，且能通过螺纹槽一与连接杆的螺纹一相配合。
[0040]优选的，所述板连接结构用于连接相邻平板，且板连接结构可以允许相邻平板间有一定的裕度，可以模拟变形较大的地形；
[0041]所述板连接结构包括：固位基体、螺丝和连接杆。
[0042]优选的，所述固位基体位于每个平板的两端，所述固位基体为两端是半圆形中间为矩形的结构；
[0043]在所述固位基体的中间有切除的开槽一、开槽二和两个螺纹孔。
[0044]优选的，所述开槽一和开槽二两端半圆形中间为矩形的开槽，
[0045]所述开槽一在固位基体的外侧，所述开槽在固位基体的内侧，且开槽二的面积比开槽一的大；
[0046]所述螺纹孔位于固位基体的两端，且所述螺纹孔贯通整个固位基体。
[0047]优选的，所述螺丝从螺纹孔的内部穿过，将固位基体固定于平板。
[0048]优选的，所述连接杆用于连接相邻的固位基体，其包括弓形杆、螺纹二、球头二和螺纹槽二。
[0049]优选的，所述弓形杆为弓形的圆杆，中间为弓形，两端为圆柱形；
[0050]所述螺纹二位于弓形杆的两端；
[0051]所述球头二为球体结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可模拟水下地形的模型试验水池，其特征在于，包括试验水池，安设在试验水池上端的水下地形模拟装置及安设在水下地形模拟装置上的拖曳装置；所述水下地形模拟装置包括相互连接的支撑架(1)、液压伸缩机构(2)、地形板(3)、连接器(4)及板连接结构(5)，所述支撑架(1)安设于试验水池的最上方，所述液压伸缩机构(2)安设在支撑架(1)的下方，所述地形板(3)安设在液压伸缩机构(2)之间，所述支撑架(1)通过液压伸缩机构(2)连接地形板(3)上。2.根据权利要求1所述的一种可模拟水下地形的模型试验水池，其特征在于，所述支撑架(1)包括若干根垂直桁(1
‑
1)、下水平桁(1
‑
2)、上水平桁(1
‑
3)、横梁一(1
‑
4)及横梁二(1
‑
5)，所述垂直桁(1
‑
1)为若干垂直于试验水池上方的长方体，所述下水平桁(1
‑
2)连接在若干根垂直桁(1
‑
1)的下端，所述上水平桁(1
‑
3)连接在若干根垂直桁(1
‑
1)的上端；所述横梁一(1
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4)的两端分别与两根上水平桁(1
‑
3)及一端的两根垂直桁(1
‑
1)相连接，所述横梁二(1
‑
5)的两端分别与两根上水平桁(1
‑
3)及另一端的两根垂直桁(1
‑
1)相连接。3.根据权利要求2所述的一种可模拟水下地形的模型试验水池，其特征在于，若干所述的垂直桁(1
‑
1)、所述下水平桁(1
‑
2)和上水平桁(1
‑
3)的结构均为钢体，且通过焊接的方式形成片体，且在试验水池的两侧都有同样的片体；所述垂直桁(1
‑
1)、下水平桁(1
‑
2)和上水平桁(1
‑
3)组成的两个片体的首尾上端通过横梁一(1
‑
4)和横梁二(1
‑
5)相互连接，形成框架结构。4.根据权利要求1所述的一种可模拟水下地形的模型试验水池，其特征在于，所述液压伸缩机构(2)为长方体结构，其安设在若干垂直桁(1
‑
1)的下端，且每个垂直桁(1
‑
1)的下方均连接与1个液压伸缩机构(2)，所述液压伸缩机构(2)包括固定杆(2
‑
1)、一级伸缩杆(2
‑
2)及二级伸缩杆(2
‑
3)；所述固定杆(2
‑
1)的上端与垂直桁(1
‑
1)的下端固定连接，所述固定杆(2
‑
1)包括上液压孔(2
‑1‑
1)、液压室(2
‑1‑
2)、下液压孔(2
‑1‑
3)、连杆通道(2
‑1‑
4)、壳体一(2
‑1‑
5)及齿条一(2
‑1‑
6)；所述上液压孔(2
‑1‑
1)为液压伸缩机构(2)上方侧边的圆形开孔，所述液压室(2
‑1‑
2)为液压伸缩机构(2)内部中间的、用于支配一级伸缩杆(2
‑
2)上下运动的圆形腔室，所述下液压孔(2
‑1‑
3)为伸缩机构(2)下方侧边的圆形开孔；所述上液压孔(2
‑1‑
1)和下液压孔(2
‑1‑
3)连通在液压室(2
‑1‑
2)的外侧，其分别安设在液压室(2
‑1‑
2)侧边的上端和下端；所述连杆通道(2
‑1‑
4)连接在液压室(2
‑1‑
2)的正下方，所述的壳体一(2
‑1‑
5)为方形壳体，其安设于连杆通道(2
‑1‑
4)的下方，且在壳体一(2
‑1‑
5)的上方开设有密封状的贯通孔，所述贯通孔开设于连杆通道(2
‑1‑
4)的正下方，所述贯通孔的大小与连杆通道(2
‑1‑
4)的大小一致，所述齿条一(2
‑1‑
6)安设于壳体一(2
‑1‑
5)内部两侧的中间下半部分，其与一级伸缩杆(2
‑
2)中安设的齿轮(2
‑2‑
5)相啮合；
所述一级伸缩杆(2
‑
2)安设于固定杆(2
‑
1)的内部，其包括活塞(2
‑2‑
1)、连杆(2
‑2‑
2)、壳体二(2
‑2‑
3)、固定轴(2
‑2‑
4)和齿轮(2
‑2‑
5)；所述活塞(2
‑2‑
1)的结构为圆柱形，其安设于液压室(2
‑1‑
2)的内部，在液压的压力下沿液压室(2
‑1‑
2)上下移动；所述连杆(2
‑2‑
2)的结构为圆柱形，其两端分别连接有活塞(2
‑2‑
1)和壳体二(2
‑2‑
3)，所述连杆(2
‑2‑
2)通过活塞(2
‑2‑
1)沿连杆通道(2
‑1‑
4)上下移动；所述壳体二(2
‑2‑
3)为方形壳体，其上端的中部与连杆(2
‑2‑
2)相连接，在其两侧均开设有圆形孔；所述固定轴(2
‑2‑
4)固定安设于壳体二(2
‑2‑
3)两侧开设的圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘仁伟，郑思洁，丁仕风，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：