水池船舶碰撞實驗系統(tǒng)和碰撞實驗方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水池船舶碰撞實驗系統(tǒng)，主要包括正向牽引導向裝置，牽引鉤(8)，航向穩(wěn)定機構(gòu)和反向牽引裝置(15)，其中，正向牽引導向裝置安裝在導軌(7)首端，牽引鉤(8)設(shè)置在移動架(5)的中點處，牽引鉤(8)保持水平狀態(tài)，船模(9)的前端導向架(22)卡在牽引鉤(8)中，正向牽引裝置牽引船模(9)向前運動時，牽引鉤(8)將船模(9)與移動架(5)連接成整體，船模(9)能隨著移動架(5)一起向前加速；航向穩(wěn)定機構(gòu)設(shè)置在船模的尾部，反向牽引裝置(15)設(shè)置在水池導軌的尾端，用于在實驗中船模加速完成之后對移動架(5)進行減速；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，且實現(xiàn)了對移動架的運動控制，當船模速度達到預定值后其與移動架分離。
【專利說明】水池船舶碰撞實驗系統(tǒng)和碰撞實驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種船舶碰撞實驗技術(shù)，特別是涉及一種用于在水池中進行船模加速并使船模與結(jié)構(gòu)物碰撞的實驗系統(tǒng)和碰撞實驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶碰撞是可能造成嚴重人員生命、財產(chǎn)損失和環(huán)境污染的災難性事故，一般分為兩類研究問題:船船碰撞和船與固定物碰撞?，F(xiàn)今對船舶與結(jié)構(gòu)物碰撞的研究方法主要是理論分析計算和實船實驗研究。由于船舶與結(jié)構(gòu)物碰撞過程涉及到非常復雜的非線性塑性變形過程，理論計算分析誤差比較大，采用碰撞實驗進行相關(guān)研究是必不可少的一部分。目前進行船舶碰撞的實驗方法主要包括小尺度模型實驗和實尺度實驗，但是現(xiàn)今進行實尺度實驗會耗費巨大的人力、物力和財力，所以主要以小尺度縮比模型實驗作為主要的研究手段。
[0003]2011年12月28日公開的發(fā)明專利201010213892.5公開了 “一種船撞橋試驗水
池”，其主要內(nèi)容是:水池兩側(cè)設(shè)置有縱向軌道，船模拖曳裝置橫架設(shè)于兩縱向軌道上，包括縱向行走小車、橫向軌道和橫向移動裝置，縱向行走小車置于兩縱向軌道上，可載船模拖拽裝置整體沿縱向軌道移動，縱向行走小車上架設(shè)有橫向軌道，橫向移動裝置置于橫向軌道上，可沿橫向軌道移動，橫向移動裝置下方安裝有用于固定船模的固定裝置，所述固定裝置可以轉(zhuǎn)動。該技術(shù)方案雖然提供了一種通過控制船舶模型拖曳裝置的縱向行走小車的速度、橫向移動裝置的位置和轉(zhuǎn)動船模前進的角度來模擬船舶航行中撞橋狀態(tài)的方法。但是該方案沒有設(shè)立合理的牽引脫離裝置，在碰撞過程中無法對橫向移動裝置與船舶模型的連接處進行保護，在頻繁的碰撞過程中由于碰撞力比較大的緣故可能會導致船舶模型拖曳裝置發(fā)生損壞。
[0004]2013年08月21日公開的發(fā)明專利201310179285 “約束型實驗超空泡發(fā)生裝置”
公開了一種水池船舶實驗的牽引系統(tǒng)，其主要內(nèi)容是:在試驗水箱上方裝有兩根相對布置的“Z”字型導軌，承載滑塊與導軌構(gòu)成滑動副，連接桿的一端與承載滑塊連接，另一端安裝有實驗模型伸入實驗水箱內(nèi)，鋼絲的一端與承載滑塊連接，另一端與拖拽裝置中的卷揚輪連接；在實驗過程中啟動伺服電機帶動卷揚輪轉(zhuǎn)動，通過拖拽鋼絲使承載滑塊達到一定的實驗速度。但是該方案只適用于小模型的空泡現(xiàn)象研究，無法滿足對碰撞過程中船舶模型的拖曳工作，且無法保證船舶模型在航行過程中的方向穩(wěn)定性。
[0005]小尺度縮比模型實驗主要包括可靠的船舶控制方法和測試系統(tǒng)，所以研究發(fā)明一套可靠的在實驗水池中進行的船舶碰撞實驗系統(tǒng)顯得十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于解決已有的技術(shù)缺陷，避免實船碰撞實驗時難以控制、耗費巨大等問題，從而提出一種在水池中進行船舶碰撞研究的實驗系統(tǒng)和實驗方法。其利用可靠的加速方法對水池中的小尺度船模進行加速到預定值，然后通過船模與固定結(jié)構(gòu)物的碰撞獲得相應的實驗數(shù)據(jù)。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種水池船舶碰撞實驗系統(tǒng)，包括正向牽引導向裝置，牽引鉤，航向穩(wěn)定機構(gòu)和反向牽引裝置，其特征在于:
[0008]正向牽引導向裝置安裝在導軌首端，其包括岸上固定架、牽引鋼絲繩、卷揚機和移動架；其中，岸上固定架固定在水池的兩邊，岸上固定架上設(shè)有卷揚機，移動架的兩端設(shè)有導纜孔，鋼絲繩穿過導纜孔將卷揚機和移動架連接在一起；
[0009]牽引鉤設(shè)置在移動架的中點處，牽引鉤保持水平狀態(tài)，船模的前端導向架卡在牽引鉤中，正向牽引裝置牽引船模向前運動時，牽引鉤將船模與移動架連接成整體，船模能隨著移動架一起向前加速；關(guān)閉正向牽引裝置并開啟反向牽引裝置使移動架時，船模的導向架水平向前運動并與牽引鉤分離；
[0010]航向穩(wěn)定機構(gòu)設(shè)置在船模的尾部，航向穩(wěn)定機構(gòu)包括叉形結(jié)構(gòu)，船模尾部設(shè)置一根豎直向上的直桿，在船模加速航行過程中，船模尾部直桿插在“L”型桿的叉形結(jié)構(gòu)中；
[0011]反向牽引裝置設(shè)置在水池導軌的尾端，用于在實驗中船模加速完成之后對移動架進行減速。
[0012]本發(fā)明還提供了一種水池船舶碰撞實驗系統(tǒng)進行碰撞實驗的方法:其特征在于包括如下步驟:
[0013]步驟1、將實驗船模的船首與船身裝配連接，并在船首與船身之間安裝測量碰撞力的壓力傳感器；
[0014]步驟2、實驗時，首先將實驗船模與移動架的牽引鉤和航向穩(wěn)定裝置連接，將實驗碰撞板固定安裝在夾鉗機構(gòu)之間；
[0015]步驟3、安裝實驗碰撞板后的動態(tài)響應數(shù)據(jù)采集傳感器，并且在水池兩邊架設(shè)高速攝影儀捕捉碰撞實驗過程；
[0016]步驟4、啟動正向牽引裝置將船模加速至預定速度；
[0017]步驟5、當船模速度達到預定值后，正向牽引裝置停止工作，同時反向牽引裝置開始工作使移動架減速直至停止，此時船模在慣性的作用下與牽引鉤和航向穩(wěn)定機構(gòu)分離；
[0018]步驟6、船模以一定的速度值向前運動并與實驗碰撞板完成碰撞過程，GPS速度測量儀獲得碰撞開始瞬間的船模速度值；
[0019]步驟7、實驗碰撞板背面的各類數(shù)據(jù)采集傳感器記錄下整個碰撞過程中的實驗數(shù)據(jù)，同時高速攝影儀捕捉記錄整個碰撞實驗過程，實驗船模的船首與船身之間的壓力傳感器測量記錄下當前的碰撞力時間歷程數(shù)據(jù)。
[0020]本發(fā)明的有益效果在于:
[0021](I)本發(fā)明利用正向牽引裝置和反向牽引裝置來實現(xiàn)對移動架的運動控制，實驗船模與移動架之間通過牽引鉤進行連接，當船模速度達到預定值后其與移動架分離。
[0022](2)本發(fā)明中，船模在水池中通過導向裝置確保與正確的方向和速度在給定位置與碰撞結(jié)構(gòu)物相撞，并有結(jié)構(gòu)物上的數(shù)據(jù)采集傳感器記錄下有關(guān)數(shù)據(jù)，該方法準確、快捷、控制方便。
[0023](3)另外，本發(fā)明中，由于可以在此水池船舶碰撞實驗系統(tǒng)中重復進行各種船舶與結(jié)構(gòu)物之間的小尺度碰撞實驗，避免了實船碰撞實驗時難以控制和費用高等問題?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0024]圖1是水池船舶碰撞實驗系統(tǒng)的俯視圖；
[0025]圖2是移動架與實驗船模的連接結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖3是航向穩(wěn)定機構(gòu)示意圖；
[0027]圖4是實驗船模的船首與船身連接示意圖；
[0028]圖5是實驗碰撞力數(shù)據(jù)圖；
[0029]圖6是實驗碰撞力數(shù)據(jù)圖；
[0030]圖7是實驗碰撞力數(shù)據(jù)圖。
[0031]其中:1水池邊界；2岸上固定架；3鋼絲繩；4卷揚機；5移動架；6導纜孔；7導軌；8牽引鉤；9實驗船模；10夾鉗結(jié)構(gòu)；11實驗用板；12傳感器；13GPS速度測量儀；14光電開關(guān)；15反向牽引裝置；16航向穩(wěn)定機構(gòu)；17船尾直桿；18實驗船模船首部分；19連接螺栓；20壓力傳感器；21實驗船模船身部分；22船模導向架；23水平連接桿；24叉形結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖1-7和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0033]在該實施例中，水池船舶碰撞實驗系統(tǒng)，包括正向牽弓I導向裝置，牽弓I鉤8，航向穩(wěn)定機構(gòu)和反向牽引裝置15。
[0034]其中:如圖1所示，正向牽引導向裝置安裝在導軌7首端，由岸上固定架2、牽引鋼絲繩3、卷揚機4和移動架5組成；其中，岸上固定架2固定在水池的兩邊，岸上固定架2上設(shè)有卷揚機4，移動架5的兩端設(shè)有導纜孔6，鋼絲繩3穿過導纜孔6將卷揚機4和移動架5連接在一起；移動架5安裝在水池兩邊的導軌7之上，通過卷揚機4的運轉(zhuǎn)可以使移動架5沿著導軌7進行加速運動；移動架5兩端與導軌7連接處安裝有滾輪，移動架5在牽引力的作用下可以沿著導軌7方向運動。卷揚機4與移動架7之間的鋼絲繩3應與導軌線平行。
[0035]如圖2所示，移動架5與實驗船模9之間設(shè)置有牽引鉤8，牽引鉤8實現(xiàn)兩者之間的聯(lián)結(jié)和分離；在移動架5的中點處固定牽引鉤8，牽引鉤始終保持水平狀態(tài)，且實驗船模9的前端導向架22恰好固定在牽引鉤8中，船模9與牽引鉤8連接在一起后只能向前運動，無法向后運動；待試驗準備工作完成后開啟正向牽引導向裝置，移動架5在鋼絲繩3的作用下開始沿著導軌7向前加速運動，由于牽引鉤8將船模9與移動架5固定成一個整體，故船模9會隨著移動架5 —起向前加速；當船模9達到設(shè)定速度值后，關(guān)閉正向牽引裝置，開啟反向牽引裝置使移動架5開始減速直至停止運動，而此時船模9由于慣性仍然會保持原有速度向前運動，而且由于牽引鉤8是個非閉環(huán)裝置且始終保持水平狀態(tài)，船模導向架22可以水平向前運動與從而與牽引鉤8自然分離。
[0036]船模9在牽引裝置作用下通過直線加速達到預定速度值后，移動架5減速，船模9與移動架5脫離并與前方的碰撞結(jié)構(gòu)物相撞。倘若采用移動架5拖拽船舶模型直接與試驗結(jié)構(gòu)相撞，在碰撞過程中頻繁的碰撞力會使移動架5損壞，所以合理的脫離機構(gòu)設(shè)計是十分關(guān)鍵的。
[0037]如圖2所示，由于實驗船模9在水池中運動時尾部容易發(fā)生擺動，從而影響實驗船模與碰撞試件之間的碰撞角度。為了保證實驗船模在移動架5的牽引加速過程中保持穩(wěn)定的直線航行，本技術(shù)方案中增加控制船模運動的航向穩(wěn)定機構(gòu)。[0038]“L”型桿16的下方是航向穩(wěn)定機構(gòu)，航向穩(wěn)定機構(gòu)為一個叉形結(jié)構(gòu)24，在船模尾部21連接有一根豎直向上的直桿17，直桿17與船模9連接成一個整體保持相對固定，在船模9加速航行過程中，船模尾部直桿17插在“L”型桿16下方的叉形結(jié)構(gòu)中24。此時船模首部18受牽引鉤8控制，船模首部18只能向前加速運動，無法左右運動；同時船模尾部直桿17受到叉形結(jié)構(gòu)24控制，使得船模尾部21在運動過程中也無法左右搖擺運動，船模9便會在航行過程中始終保持航向穩(wěn)定。由于尾部直桿17比牽引鉤8的位置高度低，所以在移動架5與船模9脫離時，尾部直桿17不會影響船模9的運動。當移動架5減速，船模9依靠自身慣性向前運動時，船模首部導向架22與移動架5上的牽引鉤8脫離，同時船模尾部直桿17能從叉形結(jié)構(gòu)24的直縫中向前運動直至與航向穩(wěn)定機構(gòu)脫離。此時，船模9完全與移動架5脫離，并繼續(xù)向前運動直至與試驗碰撞物11相撞。另外，為了保證與試驗船模9的尺寸配套，可以根據(jù)船模長度調(diào)整水平桿23的長度，使得船模的尾部直桿17始終能插在叉形結(jié)構(gòu)24中。
[0039]如圖3所示，在移動架5后方連接有與船模航向平行的“L”型桿16，“L”型桿16與移動架5之間利用水平桿23連接成一個整體，在運動過程中整個“L”型桿16以及連接的航向穩(wěn)定機構(gòu)都相對與移動架5保持相對固定。利用“兩點確定一條直線”的原理，只要在船模加速過程中保證船模9上兩點與移動架5相對固定，那么在船模9與移動架5 —起加速過程中，船模9將始終保持沿著與導軌7平行的水平直線向前行駛。
[0040]另外，在水池導軌的尾端設(shè)置一組同樣的反向牽引裝置15，用于在實驗中船模加速完成之后對移動架5進行減速，以及在實驗完畢之后將移動架5拉回原點用于下一次實驗;
[0041]為了在實驗研究中，對于不同質(zhì)量、不同形式船首部18對于碰撞過程的影響進行實驗研究，目前的普遍做法是重新設(shè)計不同的實驗船模9并進行加工，但是此類做法耗費大量的人力、物力，且對實驗資源造成了大量的浪費。為了解決此問題，本發(fā)明設(shè)計了船首18與船身21可分離的實驗船模9，如圖4所示。船首部分18與船身21之間通過螺栓19鉚接連接，因此可以在更換不同形式船首18時便于拆卸，同時在船首部18與船身21之間安裝壓力傳感器20，在碰撞實驗過程中，可以通過壓力傳感器20獲得準確的碰撞力。另外，此類設(shè)計只需要設(shè)計不同形式的船首結(jié)構(gòu)且船首更換程序簡單，同時節(jié)約了船模加工成本。
[0042]為了在實驗過程中方便改變實驗船模9的質(zhì)量，來研究質(zhì)量對碰撞過程的影響，在本技術(shù)方案中主要采用質(zhì)量鐵塊壓載的方法，通過將鐵塊布置在船模中來改變實驗船模整體的質(zhì)量，只要壓載鐵塊的分布滿足平衡穩(wěn)定的要求就不會對實驗船模的運動過程產(chǎn)生影響，同時又能比較簡單地改變船模的整體質(zhì)量。
[0043]由垂直立架組成的夾鉗機構(gòu)10，用于將實驗用板11夾鉗固定在水池中間，夾鉗結(jié)構(gòu)可以固定不同結(jié)構(gòu)形式的板架試件，用以研究不同碰撞結(jié)構(gòu)對碰撞過程的影響，待以一定速度運行過來的船模9與實驗板11相撞后，實驗板11背面安裝有動態(tài)數(shù)據(jù)采集傳感器12用于采集船模與板相撞后板的相關(guān)響應數(shù)據(jù)。另外，在水池兩邊架設(shè)兩臺高速攝影儀用于捕捉整個碰撞發(fā)生過程。此類實驗系統(tǒng)船?？刂品椒煽?，同時測量數(shù)據(jù)記錄完整，便于研究船舶與結(jié)構(gòu)物的碰撞過程及其相關(guān)影響因素。
[0044]在船模中安裝有GPS速度測量儀13，當船模9的速度達到設(shè)定值后，導軌首端的正向牽引裝置停止工作，同時導軌尾端的反向牽引裝置15開始工作，移動架5在反向牽引力的作用下開始減速直至停止；此時，船模9由于慣性作用與移動架5脫離，當船模9與實驗用板11相撞時速度測量儀13會再次記錄船模在碰撞開始瞬間的實際速度值。
[0045]為了保護實驗系統(tǒng)中的岸上固定架和移動架等裝置，防止在實驗過程中兩者相撞發(fā)生破損，采用緩沖墊和光電開關(guān)14進行相關(guān)控制和防護。岸上固定架一側(cè)安裝緩沖墊，當移動架以一定的速度運動至岸上固定架處，首先與緩沖墊作用減速停止。防止其與岸上固定架直接作用造成兩者破壞。
[0046]為了保護正向牽引導向裝置，在導軌首端的岸上固定架之前一定距離處，安裝有探測移動架的光電開關(guān)14，此光電開關(guān)14連接在正向牽引裝置的電路回路中，一旦移動架在卷揚機的牽引下到達了光電開關(guān)14的位置處，正向牽引裝置電路回路會立刻斷電，同時反向牽引裝置開始工作，此時移動架減速直至停止。
[0047]本發(fā)明還提供了一種應用水池船舶碰撞實驗系統(tǒng)進行碰撞實驗的方法:
[0048]步驟1、將實驗船模的船首與船身裝配連接，并在船首與船身之間安裝測量碰撞力的壓力傳感器；
[0049]該步驟中，實驗船模需要根據(jù)實驗需求進行選擇，船首與船身之間的連接方式采用鉚接方式。
[0050]步驟2、實驗時，首先將實驗船模與移動架的牽引鉤和航向穩(wěn)定裝置連接，將實驗碰撞板固定安裝在夾鉗機構(gòu)之間；
[0051]步驟3、安裝實驗碰撞板后的動態(tài)響應數(shù)據(jù)采集傳感器，并且在水池兩邊架設(shè)高速攝影儀捕捉碰撞實驗過程；
[0052]步驟4、啟動正向牽引裝置將船模加速至預定速度；
[0053]進行該步驟之前，需要對所有儀器設(shè)備進行調(diào)試，正常后方可啟動正向牽引裝置。
[0054]步驟5、當船模速度達到預定值后，正向牽引裝置停止工作，同時反向牽引裝置開始工作使移動架減速直至停止，此時船模在慣性的作用下與牽引鉤和航向穩(wěn)定機構(gòu)分離；
[0055]該步驟中，速度的預定值根據(jù)不同的船模和不同的實驗目的進行設(shè)置。
[0056]步驟6、船模以一定的速度值向前運動并與實驗碰撞板完成碰撞過程，GPS速度測量儀獲得碰撞開始瞬間的船模速度值；
[0057]步驟7、實驗碰撞板背面的各類數(shù)據(jù)采集傳感器記錄下整個碰撞過程中的實驗數(shù)據(jù)，同時高速攝影儀捕捉記錄整個碰撞實驗過程，實驗船模的船首與船身之間的壓力傳感器測量記錄下當前的碰撞力時間歷程數(shù)據(jù)；
[0058]更換實驗船模的船首形式和實驗船模的質(zhì)量，改變船模加速達到的速度值，重復進行上述實驗步驟，完成船舶與碰撞結(jié)構(gòu)物的碰撞實驗研究。
[0059]在某一次船舶碰撞實驗中，實驗船模的總質(zhì)量為66kg，共測試了 16種不同速度下實驗船模與試件碰撞過程中碰撞力的大小，如圖5、圖6、圖7所示。
[0060]盡管參考附圖詳細地公開了本發(fā)明，但應理解的是，這些描述僅僅是示例性的，并非用來限制本發(fā)明的應用。本發(fā)明的保護范圍由附加權(quán)利要求限定，并可包括在不脫離本發(fā)明保護范圍和精神的情況下針對發(fā)明所作的各種變型、改型及等效方案。
【權(quán)利要求】
1.一種水池船舶碰撞實驗系統(tǒng)，包括正向牽引導向裝置，牽引鉤(8)，航向穩(wěn)定機構(gòu)和反向牽引裝置(15)，其特征在于: 正向牽引導向裝置安裝在導軌(7)首端，其包括岸上固定架(2)、牽引鋼絲繩(3)、卷揚機(4)和移動架(5);其中，岸上固定架(2)固定在水池的兩邊，岸上固定架(2)上設(shè)有卷揚機(4)，移動架(5)的兩端設(shè)有導纜孔(6)，鋼絲繩(3)穿過導纜孔(6)將卷揚機(4)和移動架(5)連接在一起； 牽引鉤(8)設(shè)置在移動架(5)的中點處，牽引鉤(8)保持水平狀態(tài)，船模(9)的前端導向架(22)卡在牽引鉤(8)中，正向牽引裝置牽引船模(9)向前運動時，牽引鉤(8)將船模(9)與移動架(5)連接成整體，船模(9)能隨著移動架(5) —起向前加速；關(guān)閉正向牽引裝置并開啟反向牽引裝置使移動架(5)時，船模的導向架(22)水平向前運動并與牽引鉤(8)分離； 航向穩(wěn)定機構(gòu)設(shè)置在船模的尾部，航向穩(wěn)定機構(gòu)包括叉形結(jié)構(gòu)(16)，船模尾部設(shè)置一根豎直向上的直桿(17)，在船模加速航行過程中，船模尾部直桿(17)插在“L”型桿的叉形結(jié)構(gòu)中(16)； 反向牽引裝置(15)設(shè)置在水池導軌的尾端，用于在實驗中船模加速完成之后對移動架(5)進行減速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的水池船舶碰撞實驗系統(tǒng)，其特征在于:船模(9)在牽引裝置作用下通過直線加速達到預定速度值后，移動架(5)減速，船模(9)與移動架(5)脫離并與前方的碰撞結(jié)構(gòu)物相撞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水池船舶碰撞實驗系統(tǒng)，其特征在于:移動架(5)安裝在水池兩邊的導軌(7)之上，通過卷揚機(4)的運轉(zhuǎn)使移動架(5)沿著導軌(7)進行加速運動；移動架(5)兩端與導軌(7)連接處安裝有滾輪，移動架(5)在牽引力的作用下可以沿著導軌(7)方向運動；卷揚機(4)與移動架(7)之間的鋼絲繩(3)與導軌線平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水池船舶碰撞實驗系統(tǒng)，其特征在于:尾部直桿(17)比牽引鉤(8)的位置高度低，在移動架(5)與船模(9)脫離時，尾部直桿(17)不影響船模(9)繼續(xù)向前運動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水池船舶碰撞實驗系統(tǒng)，其特征在于:在導軌(7)首端距離岸上固定架一定距離處，安裝有探測移動架的光電開關(guān)(14)，光電開關(guān)(14)連接在正向牽引裝置的電路回路中，當移動架在卷揚機的牽引下到達光電開關(guān)(14)的位置處時，正向牽引裝置電路回路會立刻斷電，同時反向牽引裝置開始工作，此時移動架減速直至停止。
6.一種應用權(quán)利要求1所述水池船舶碰撞實驗系統(tǒng)進行碰撞實驗的方法:其特征在于包括如下步驟: 步驟1、將實驗船模的船首與船身裝配連接，并在船首與船身之間安裝測量碰撞力的壓力傳感器； 步驟2、實驗時，首先將實驗船模與移動架的牽引鉤和航向穩(wěn)定裝置連接，將實驗碰撞板固定安裝在夾鉗機構(gòu)之間； 步驟3、安裝實驗碰撞板后的動態(tài)響應數(shù)據(jù)采集傳感器，并且在水池兩邊架設(shè)高速攝影儀捕捉碰撞實驗過程； 步驟4、啟動正向牽引裝置將船模加速至預定速度；步驟5、當船模速度達到預定值后，正向牽引裝置停止工作，同時反向牽引裝置開始工作使移動架減速直至停止，此時船模在慣性的作用下與牽引鉤和航向穩(wěn)定機構(gòu)分離； 步驟6、船模以一定的速度值向前運動并與實驗碰撞板完成碰撞過程，GPS速度測量儀獲得碰撞開始瞬間的船模速度值； 步驟7、實驗碰撞板背面的各類數(shù)據(jù)采集傳感器記錄下整個碰撞過程中的實驗數(shù)據(jù)，同時高速攝影儀捕捉記錄整個碰撞實驗過程，實驗船模的船首與船身之間的壓力傳感器測量記錄下當前的碰撞力時間歷程數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G01M7/08GK104006943SQ201410260352
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】莊元 , 鄭元洲 申請人:武漢理工大學