【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及试验，尤其是一种变频摆动拍击不同曲率气水界面的试验装置。
技术介绍
1、对于水下高速运动的超空泡航行体，其在机动运动过程中，航行体尾部会以不同频率拍击不同曲率的空泡与水之间交界面，航行体近似于摆动前行状态。航行体尾拍过程中，尾部物面和空泡之间具有复杂几何界面的气水介质相互作用，导致尾拍过程中物面与空泡作用区域的流动特别复杂。
2、研究航行体尾拍复杂流动过程，掌握航行体尾拍过程水动力特性，是目前超空泡武器装备发展的迫切需求，而国内对超空泡航行体以不同频率摆动拍击不同曲率气水界面的试验研究还未见到，无法精确获取拍击过程中尾拍力及水动力矩。
3、为此我们提出一种变频摆动拍击不同曲率气水界面的试验装置。
技术实现思路
1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种变频摆动拍击不同曲率气水界面的试验装置，可等效模拟超空泡航行体模型尾部拍击空泡与水界面的过程，并能够精确获取拍击过程中尾拍力及水动力矩。
2、本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种变频摆动拍击不同曲率气水界面的试验装置，包括：
4、摆动机构，用于带动航行体模型摆动；
5、空泡曲面生成机构，包括能够上下前后移动的空化器；
6、行走机构，用于带动摆动机构和空泡曲面生成机构移动；
7、其中，空化器在行走机构的带动下移动，进而形成一个曲率的气水界面，摆动机构上设置有测力天平，摆动机构通过测力天平带动航行体模型摆动，通过测力
8、其进一步特征在于：
9、所述行走机构包括拖车和两条间隔平行设置的轨道，拖车穿设在轨道上，通过直线电机带动拖车在轨道上移动。
10、所述拖车上设置有导向轨道，导向轨道上设置有能够滑动的滑块，滑块上设置有与导向轨道相互配合的凹槽，滑块能够通过螺栓固定，滑块上还设置有导向槽。
11、所述摆动机构包括电机，电机设置在拖车上，电机的输出轴上设置有连接轴，连接轴一端连接有摆动轮，摆动轮的另一侧设置有偏心轴，偏心轴活动设置在曲柄的键槽内，曲柄底部还设置有耳轴孔，曲柄底部可拆卸连接有测力天平，航行体模型可拆卸连接在测力天平外；耳轴孔内设置有活动连接的耳轴，耳轴的两端固定有支撑件，支撑件一端固定在拖车底部。
12、所述曲柄底部通过法兰盘连接有测力天平，航行体模型通过法兰盘连接在测力天平外。
13、所述空化器可拆卸连接在连接板底部，连接板顶部通过连接杆连接有导向块，导向块活动设置在滑块的导向槽内，导向块能够在导向槽内上下滑动，并能够通过螺栓固定。
14、所述连接板前部设置有一体成型的向上倾斜的压板，防止水花从连接板的上方冲出。
15、所述航行体模型上设置有角速度传感器和加速度传感器。
16、所述拖车上还设置有测量系统，角速度传感器、加速度传感器和测力天平测量的数据传输到测量系统中保存。
17、本专利技术的有益效果如下：
18、本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过行走机构带动空化器移动，使得产生某曲率的气水界面，通过摆动机构带动航行体模型摆动，可等效模拟超空泡航行体模型尾部拍击空泡与水界面的过程，并能够精确获取拍击过程中尾拍力及水动力矩。
19、同时，本专利技术还具备如下优点：
20、(1)该试验装置可使航行体模型摆动频率范围调节非常宽泛，达到0-30hz，频率范围可以覆盖所有的相关拍击试验；通过电机驱动摆动轮，进而驱动曲柄绕着耳轴运动的方式，可避免航行体模型高频摆动过程中机械死点的出现；空泡曲面生成装置可上下前后调节，配合一定的拖车运动速度，可生成不同曲率的气水界面；航行体模型摆动角度亦可通过摆动轮偏心距调节。该试验装置具有多参数调节功能，可很好的匹配相关试验的各种需求。
21、(2)航行体模型与试验装置的接口为测力天平内端面法兰，对于不同的航行体模型，仅需其内部布置有与测力天平内端面法兰对接的法兰盘即可，而试验装置中的其他部件无需更改，极大的简化了试验模型安装流程，并提高了试验效率。
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1.一种变频摆动拍击不同曲率气水界面的试验装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种变频摆动拍击不同曲率气水界面的试验装置，其特征在于：所述行走机构(1)包括拖车(102)和两条间隔平行设置的轨道(101)，拖车(102)穿设在轨道(101)上，通过直线电机带动拖车(102)在轨道(101)上移动。
3.如权利要求2所述的一种变频摆动拍击不同曲率气水界面的试验装置，其特征在于：所述拖车(102)上设置有导向轨道(104)，导向轨道(104)上设置有能够滑动的滑块(103)，滑块(103)上设置有与导向轨道(104)相互配合的凹槽(1032)，滑块(103)能够通过螺栓固定，滑块(103)上还设置有导向槽(1031)。
4.如权利要求2所述的一种变频摆动拍击不同曲率气水界面的试验装置，其特征在于：所述摆动机构(2)包括电机(201)，电机(201)设置在拖车(102)上，电机(201)的输出轴上设置有连接轴(203)，连接轴(203)一端连接有摆动轮(202)，摆动轮(202)的另一侧设置有偏心轴(204)，偏心轴(204)活动设置在曲
5.如权利要求4所述的一种变频摆动拍击不同曲率气水界面的试验装置，其特征在于：所述曲柄(205)底部通过法兰盘连接有测力天平(208)，航行体模型(5)通过法兰盘连接在测力天平(208)外。
6.如权利要求3所述的一种变频摆动拍击不同曲率气水界面的试验装置，其特征在于：所述空化器(301)可拆卸连接在连接板(302)底部，连接板(302)顶部通过连接杆(303)连接有导向块(304)，导向块(304)活动设置在滑块(103)的导向槽(1031)内，导向块(304)能够在导向槽(1031)内上下滑动，并能够通过螺栓固定。
7.如权利要求6所述的一种变频摆动拍击不同曲率气水界面的试验装置，其特征在于：所述连接板(302)前部设置有一体成型的向上倾斜的压板(3021)，防止水花从连接板(302)的上方冲出。
8.如权利要求2所述的一种变频摆动拍击不同曲率气水界面的试验装置，其特征在于：所述航行体模型(5)上设置有角速度传感器和加速度传感器。
9.如权利要求8所述的一种变频摆动拍击不同曲率气水界面的试验装置，其特征在于：所述拖车(102)上还设置有测量系统(4)，角速度传感器、加速度传感器和测力天平(208)测量的数据传输到测量系统(4)中保存。
...【技术特征摘要】
1.一种变频摆动拍击不同曲率气水界面的试验装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种变频摆动拍击不同曲率气水界面的试验装置，其特征在于：所述行走机构(1)包括拖车(102)和两条间隔平行设置的轨道(101)，拖车(102)穿设在轨道(101)上，通过直线电机带动拖车(102)在轨道(101)上移动。
3.如权利要求2所述的一种变频摆动拍击不同曲率气水界面的试验装置，其特征在于：所述拖车(102)上设置有导向轨道(104)，导向轨道(104)上设置有能够滑动的滑块(103)，滑块(103)上设置有与导向轨道(104)相互配合的凹槽(1032)，滑块(103)能够通过螺栓固定，滑块(103)上还设置有导向槽(1031)。
4.如权利要求2所述的一种变频摆动拍击不同曲率气水界面的试验装置，其特征在于：所述摆动机构(2)包括电机(201)，电机(201)设置在拖车(102)上，电机(201)的输出轴上设置有连接轴(203)，连接轴(203)一端连接有摆动轮(202)，摆动轮(202)的另一侧设置有偏心轴(204)，偏心轴(204)活动设置在曲柄(205)的键槽(2051)内，曲柄(205)底部还设置有耳轴孔(2052)，曲柄(205)底部可拆卸连接有测力天平(208)，航行体模型(5)可拆卸连接在测力天平(208)外；耳轴孔(2052)内设置有活动连接的耳轴(...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏亮，唐力，王志，王晓辉，李博，许统华，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：
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