适配特定工装结构的落体试验平稳释放装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种适配特定工装结构的落体试验平稳释放装置及方法，包括工装基架，工装基架顶部延伸出悬臂梁，悬臂梁上装配有释放连接件，释放连接件的底端装配待测试冰体组件，所述待测试冰体组件包括冰体夹具，冰体夹具上预留配载区，配载区活动装配有配重块，释放连接件的下方对应设置加筋测试板，加筋测试板上安装传感器组，传感器组连接有测试系统。本发明专利技术利用测试板模拟航行中的船体，利用自由落体的冰块模拟冰区中的冰块，得到冲撞式破冰时船首与大型层冰碰撞、船舶采用连续式破冰方式时的船艏与大型层冰发生的碰撞、船舶在碎冰区航行时与浮冰发生碰撞的模拟情况。行时与浮冰发生碰撞的模拟情况。行时与浮冰发生碰撞的模拟情况。

【技术实现步骤摘要】
适配特定工装结构的落体试验平稳释放装置及方法


[0001]本专利技术涉及落体试验
，尤其是一种适配特定工装结构的落体试验平稳释放装置及方法。

技术介绍

[0002]船舶在冰区航行时会受到冰载荷作用，船
‑
冰作用模式多样，如船舶采用冲撞式破冰方式时的船艏与大型层冰碰撞、船舶采用连续式破冰方式时的船艏与大型层冰发生的碰撞、船舶在碎冰区航行时与浮冰发生碰撞作用等。
[0003]冲撞式破冰是利用船体的碰撞动能使得层冰破碎，需要船舶以一定速度碰撞冰体，船舶也会受到冰体的碰撞载荷。该船
‑
冰作用模式为冰区航行船与冰体作用的主要破冰模式，因此，对船艏局部结构开展研究，对冰体垂直壳板撞击船体艏肩部位的结构动响应过程开展了数值仿真，为验证其工程适用性，需进行冰体自由落体与结构碰撞试验对数值仿真方法进行验证。
[0004]在模型试验过程中，若采用传统释放方法很难保证冰体释放初期位置及角度的稳定，与数值仿真方法比较困难。

技术实现思路

[0005]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的适配特定工装结构的落体试验平稳释放装置及方法，可以自由调节冰体释放高度，在冰体自由落体试验时可平稳释放，使其不存在初速度及偏角，并给出了所有装置的结构形式、安装以及调试方法。
[0006]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种适配特定工装结构的落体试验平稳释放装置，包括工装基架，工装基架顶部延伸出悬臂梁，悬臂梁上装配有释放连接件，释放连接件的底端装配待测试冰体组件，
[0008]所述待测试冰体组件包括冰体夹具，冰体夹具上预留配载区，配载区活动装配有配重块，
[0009]释放连接件的下方对应设置加筋测试板，加筋测试板上安装传感器组，传感器组连接有测试系统。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进：
[0011]所述释放连接件竖直方向上设有若干安装孔位，安装孔位与悬臂梁之间紧固连接。
[0012]所述释放连接件与冰体夹具之间通过释放栓或电磁装置连接。
[0013]所述冰体夹具包括限位板，限位板上成型有若干固定孔；
[0014]限位板上方垂直设有第一筋板、位于第一筋板顶部且平行于限位板的第二筋板，第二筋板背离第一筋板的一侧成型有与释放连接件共面的安装板，释放栓或电磁装置位于释放连接件与安装板之间。
[0015]所述释放连接件的底端垂直设有定位板，安装板与释放连接件相连时，定位板与第二筋板相贴。
[0016]配载区为限位板整个板面。
[0017]一种利用适配特定工装结构的落体试验平稳释放装置的试验方法，包括如下步骤：
[0018]在测试板上布置应变传感器、压力传感器、位移传感器，上述传感器与测试系统相连，
[0019]将测试板固定在工装基架底部，
[0020]将布置好的应变传感器、压力传感器、位移传感器连接至测试系统，
[0021]预估试验目标的落体高度，根据预估高度位置，将释放连接件固定安装在工装基架的悬臂梁上，
[0022]将待测试冰体组件安装至释放连接装置上，
[0023]根据已安装完成的工装结构，以及待测试冰体组件的融化程度，在配载区加装配重块，调节整个落体系统的重心位置，使重心位置稳定且位于中间；并采用激光测距仪确定落体系统所在的初始位置，
[0024]将应变传感器、压力传感器和位移传感器以及外界摄像系统与测试系统的电脑进行连接，并进行清零初始化，
[0025]确认所有设备工作正常后，设置采样频率5000Hz，开启数据采集系统，进行相关参数的时域信号记录，试验数据记录至少1分钟后，释放落体系统，碰撞在测试板上，
[0026]落体碰撞完成、等待测试参数稳定后，更改落体高度开展多次试验，得到多组参数，
[0027]完成试验后，停止数据采集，关闭所有仪器，拆除试验模型。
[0028]作为上述技术方案的进一步改进：
[0029]待测试冰体组件的冰块本体为整块冻结冰块，冰块本体内冻结有连接件，连接件穿过限位板上的固定孔实现连接。
[0030]落体系统在初始状态时，初速度及偏角均为0。
[0031]本专利技术的有益效果如下：
[0032]本专利技术利用测试板模拟航行中的船体，利用自由落体的冰块模拟冰区中的冰块，得到冲撞式破冰时船首与大型层冰碰撞、船舶采用连续式破冰方式时的船艏与大型层冰发生的准静态挤压、船舶在碎冰区航行时与浮冰发生碰撞以及船舶由于特殊原因被困冰区时，受到的海冰冻结挤压作用的模拟情况。
[0033]本专利技术中，自由落体之前，要求待测试冰体组件不具备初速度、偏角，因此采用刚性结构限制待测试冰体组件，区别于常规的绳索吊装结构，能够保证冰体释放初期的稳定。
[0034]由于冰块可能在运输、等待过程中发生不定位融化，因此本专利技术在夹持限位冰块的基础上，令冰体夹具具备一处可以装配配重块的平台，通过配重补足冰体的融化部位，也可以增大落体系统的重量。
[0035]冰体的融化是不确定的，因此能够夹持冰体的限位板上不设置某一区域作为配载区，而是让整个限位板上均能够配重，满足平衡需求。
[0036]本专利技术中的测试系统得到多组落体试验数据后，数值仿真能够验证工程适用性。
附图说明
[0037]图1为本专利技术的整体结构示意图。
[0038]图2为本专利技术释放连接件结构示意图。
[0039]图3为本专利技术的冰体夹具结构示意图。
[0040]其中：1、工装基架；2、悬臂梁；3、释放连接件；4、待测试冰体组件；5、冰体夹具；6、测试板；
[0041]301、安装孔位；302、释放栓或电磁装置；303、定位板；
[0042]501、限位板；502、固定孔；503、第一筋板；504、第二筋板；505、安装板。
具体实施方式
[0043]下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。
[0044]如图1
‑
3所示，本实施例的适配特定工装结构的落体试验平稳释放装置，包括工装基架1，工装基架1顶部延伸出悬臂梁2，悬臂梁2上装配有释放连接件3，释放连接件3的底端装配待测试冰体组件4，
[0045]待测试冰体组件4包括冰体夹具5，冰体夹具5上预留配载区，配载区活动装配有配重块，
[0046]释放连接件3的下方对应设置加筋测试板6，加筋测试板6上安装传感器组，传感器组连接有测试系统。
[0047]释放连接件3竖直方向上设有若干安装孔位301，安装孔位301与悬臂梁2之间紧固连接。
[0048]释放连接件3与冰体夹具5之间通过释放栓或电磁装置302连接。
[0049]冰体夹具5包括限位板501，限位板501上成型有若干固定孔502；
[0050]限位板501上方垂直设有第一筋板503、位于第一筋板503顶部且平行于限位板501的第二筋板504，第二筋板504背离第一筋板50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适配特定工装结构的落体试验平稳释放装置，其特征在于：包括工装基架(1)，工装基架(1)顶部延伸出悬臂梁(2)，悬臂梁(2)上装配有释放连接件(3)，释放连接件(3)的底端装配待测试冰体组件(4)，所述待测试冰体组件(4)包括冰体夹具(5)，冰体夹具(5)上预留配载区，配载区活动装配有配重块，释放连接件(3)的下方对应设置加筋测试板(6)，加筋测试板(6)上安装传感器组，传感器组连接有测试系统。2.如权利要求1所述的适配特定工装结构的落体试验平稳释放装置，其特征在于：所述释放连接件(3)竖直方向上设有若干安装孔位(301)，安装孔位(301)与悬臂梁(2)之间紧固连接。3.如权利要求1所述的适配特定工装结构的落体试验平稳释放装置，其特征在于：所述释放连接件(3)与冰体夹具(5)之间通过释放栓或电磁装置(302)连接。4.如权利要求3所述的适配特定工装结构的落体试验平稳释放装置，其特征在于：所述冰体夹具(5)包括限位板(501)，限位板(501)上成型有若干固定孔(502)；限位板(501)上方垂直设有第一筋板(503)、位于第一筋板(503)顶部且平行于限位板(501)的第二筋板(504)，第二筋板(504)背离第一筋板(503)的一侧成型有与释放连接件(3)共面的安装板(505)，释放栓或电磁装置(302)位于释放连接件(3)与安装板(505)之间。5.如权利要求4所述的适配特定工装结构的落体试验平稳释放装置，其特征在于：所述释放连接件(3)的底端垂直设有定位板(303)，安装板(505)与释放连接件(3)相连时，定位板(303)与第二筋板(504)相贴。...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏劲松，刘俊杰，赵南，蒋彩霞，王艺陶，董海波，孔伟振，金星瑜，朱云龙，李飞，陈帅，
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：