一种用于船舶水弹性试验的兴波设备

1.本发明涉及水弹性试验领域，尤其涉及一种用于船舶水弹性试验的兴波设备。


背景技术：

2.自然界的海浪主要由风对海水驱动形成，诸多小波浪不断叠加形成大浪。在海浪的前进过程中，如果遇到海岸、海底抬升或者过流区域收缩，则会形成一些特殊的巨浪，特别适合冲浪比赛的管浪，成为冲浪运动的“优质浪”。
3.传统的造浪方法主要有真空法、反射法以及造浪板牵引法。冲浪训练、竞赛人工浪需要有足够的浪高、足够的持续时间以及合适的浪形，故造浪板牵引法是一种常用的造浪方式。造浪板牵引法的工作模式，决定了其每个行程通常只能造一道浪，故而浪频较低，难以满足实验需要，在水弹性实验中，一般需要连续波浪，以获取验证水弹性数据。
4.因此，亟需解决上述问题。


技术实现要素：

5.发明目的：本发明的目的是提供一种用于船舶水弹性试验中能够连贯产生波浪的兴波设备。
6.技术方案：本发明提供一种用于船舶水弹性试验的兴波设备，包括具有进水口与出水口且可容纳船模做水弹性试验的底框、设于底框前后两侧面上端的滑轨、横跨在底框上方且可沿着滑轨滑动的安装架、设于安装架下且可连贯的在底框内产生波浪的波浪发生机构以及设于安装架下方且用于夹紧船模并可调整船模位置的船模定位机构。
7.进一步的，波浪发生机构包括设于安装架一侧的第一电机、与第一电机连接且架设在安装架前后两侧壁之间的丝杆、固定连接在安装架前后两侧壁之间的滑杆、滑动套设在滑杆上且可随着丝杆运动的滑块、连接在滑块的下方且可随着滑块运动的滑框、对称设于底框左右两侧壁之间且跟随滑框运动产生波浪的转板；第一电机带动丝杆转动，丝杆带动滑块在滑杆上滑动，滑框随着滑块在底框内前后往复运动，带动转板转动产生波浪。
8.优选的，转板的上端设有用于与滑框连接的开口。
9.再者，船模定位机构包括设于安装架中间的连接板、固定在连接板下方且可调整船模在水下深度的电动气缸、设于电动气缸下方且用于调整船模朝向的第二电机、设于第二电机的输出端且可随电机转动改变位置的安装板以及设于安装板上且用于夹紧船模的船模夹紧装置。
10.进一步的，船模夹紧装置包括设于安装板上表面两侧的螺杆、套设在螺杆上且可沿螺杆上下运动的推板、固定连接在安装板下端的限位滑杆、滑动套设在限位滑杆两端的斜块、对称套在限位滑杆上且一端与斜块连接的弹簧以及固定连接在斜块下方且用于夹住船模的夹板，推板贯穿安装板抵住斜块的斜面，转动螺杆，推板向下运动推动限位滑杆两端的斜块向中间靠拢，斜块带动夹板向中间靠拢，夹住船模。
11.优选的，推板为l形，螺纹套设在螺杆的表面。
12.有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下显著优点：
13.(1)第一电机带动滑块前后往复运动，带动底框内的两块转板连续转动，从而连贯的产生波浪，解决了现有的船舶水弹性试验的兴波设备浪频较低的问题；
14.(2)船模在波浪中易被打翻或者改变位置，船模夹紧机构可以保持船模在波浪中保持稳定，提升了试验数据的稳定性；
15.(3)船模的朝向以及在水中的深度都可以根据试验的要求调整，方便获得多个情况下船模水弹性试验数据。
附图说明
16.图1为本发明的正面结构剖视图；
17.图2为本发明的侧面结构剖视图；
18.图3为本发明的滑框处侧面结构剖视图；
19.图4为本发明的俯视图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
21.如图1和图2所示，本发明公开的一种用于船舶水弹性试验的兴波设备，包括底框1、滑轨2、安装架3、波浪发生机构4和船模定位机构5，底框1用于容纳船模做水弹性试验，底框的尺寸可根据实际试验需要而定，底框的顶部开口，底框的左右两侧壁上分贝开有进水口101与出水口102，试验过程中保持持续从进水口给底框内注水，再从出水口排出，可以模拟流动的水流。滑轨2设于底框的前后两个侧面上端部，在底框的上端部开设与底框前后侧面等长的槽，槽内设有可以沿着滑轨滑动的电动滑块；安装架3横跨在底框上方，从侧面看呈倒u形且具有一定高度，从俯视角度看，安装架的顶部为两条平行的架子横跨在底端上方；安装架的底部与底框上的电动滑块相连，安装架可随着电动滑块在滑轨上滑动。
22.波浪发生机构4设于安装架下，可连贯的在底框内产生波浪，波浪发生机构包括第一电机401、丝杆402、滑杆403、滑块404、滑框405、转板406以及开口407。第一电机401设于安装架两条平行架子的各一侧，用于给丝杆402提供动力；丝杆402与第一电机连接，架设在安装架前后两侧壁之间，优选设置为2个丝杆，分别设于安装架的两个平行架子下方。滑杆403与丝杆上下平行设置，滑杆固定连接在安装架前后两侧壁之间；滑块404滑动套设在滑杆上，并且可随着丝杆运动而运动；滑框405连接在滑块的下方，与滑块同步运动；转板406对称设于底框左右两侧壁之间，且转板的上端设开口407，滑框套在开口里，实现转板与滑框的连接，使得转板可以跟随滑框前后往复运动而转动。第一电机带动丝杆转动，丝杆带动滑块在滑杆上滑动，滑框随着滑块在底框内前后往复运动，带动转板转动产生波浪。
23.船模定位机构5设于安装架下方，用于夹紧船模并可调整船模位置。船模定位机构包括连接板501、电动气缸502、第二电机503、安装板504和船模夹紧装置，连接板501设于安装架两个平行架子的中间，电动气缸502固定在连接板下方，电动气缸的活塞端向下，可以调节船模在水下的深度；第二电机503设于电动气缸下方，电动气缸的活塞端连接一块平板，平板的下方设置第二电机，第二电机用于调整船模朝向；安装板504与第二电机的输出端相连，可以可随第二电机转动改变其位置；船模夹紧装置设于安装板上，用于夹紧船模。
24.船模夹紧装置包括螺杆505、推板506、限位滑杆507、斜块508、弹簧509和夹板510。螺杆505设于安装板的上表面两侧各一个，螺杆可以转动。推板506套设在螺杆上且可沿螺杆上下运动，优选为l形，l形的底端螺纹套在螺杆上，l形的竖直端向下贯穿安装板并且抵住斜块的斜面，使推板可以在斜块的斜面滑动；限位滑杆507固定连接在安装板下端，斜块508滑动套设在限位滑杆两端，当斜块受到力的作用，可以沿着限位滑杆滑动；弹簧509对称套在限位滑杆上，并且弹簧的一端与斜块连接；夹板510固定连接在斜块下方，当斜块受到力向中心靠拢，夹板也随之向中心靠拢，从而夹紧船模。转动螺杆，推板向下运动推动限位滑杆两端的斜块向中间靠拢，斜块带动夹板向中间靠拢，夹住船模。船模在波浪中易被打翻或者改变位置，船模夹紧机构可以保持船模在波浪中保持稳定，提升了试验数据的稳定性；船模的朝向以及在水中的深度都可以根据试验的要求调整，方便获得多个情况下船模水弹性试验数据。


技术特征：
1.一种用于船舶水弹性试验的兴波设备，其特征在于，包括具有进水口(101)与出水口(102)且可容纳船模做水弹性试验的底框(1)、设于底框前后两侧面上端的滑轨(2)、横跨在底框上方且可沿着滑轨滑动的安装架(3)、设于安装架下且可连贯的在底框内产生波浪的波浪发生机构(4)以及设于安装架下方且用于夹紧船模并可调整船模位置的船模定位机构(5)。2.根据权利要求1所述的一种用于船舶水弹性试验的兴波设备，其特征在于，所述波浪发生机构(4)包括设于安装架一侧的第一电机(401)、与第一电机连接且架设在安装架前后两侧壁之间的丝杆(402)、固定连接在安装架前后两侧壁之间的滑杆(403)、滑动套设在滑杆上且可随着丝杆运动的滑块(404)、连接在滑块的下方且可随着滑块运动的滑框(405)、对称设于底框左右两侧壁之间且跟随滑框运动产生波浪的转板(406)；第一电机带动丝杆转动，丝杆带动滑块在滑杆上滑动，滑框随着滑块在底框内前后往复运动，带动转板转动产生波浪。3.根据权利要求1所述的一种用于船舶水弹性试验的兴波设备，其特征在于，所述转板(406)的上端设有用于与滑框连接的开口(407)。4.根据权利要求1所述的一种用于船舶水弹性试验的兴波设备，其特征在于，所述船模定位机构(5)包括设于安装架中间的连接板(501)、固定在连接板下方且可调整船模在水下深度的电动气缸(502)、设于电动气缸下方且用于调整船模朝向的第二电机(503)、设于第二电机的输出端且可随电机转动改变位置的安装板(504)以及设于安装板上且用于夹紧船模的船模夹紧装置。5.根据权利要求4所述的一种用于船舶水弹性试验的兴波设备，其特征在于，所述船模夹紧装置包括设于安装板上表面两侧的螺杆(505)、套设在螺杆上且可沿螺杆上下运动的推板(506)、固定连接在安装板下端的限位滑杆(507)、滑动套设在限位滑杆两端的斜块(508)、对称套在限位滑杆上且一端与斜块连接的弹簧(509)以及固定连接在斜块下方且用于夹住船模的夹板(510)，所述推板贯穿安装板抵住斜块的斜面，转动螺杆，推板向下运动推动限位滑杆两端的斜块向中间靠拢，斜块带动夹板向中间靠拢，夹住船模。6.根据权利要求5所述的一种用于船舶水弹性试验的兴波设备，其特征在于，所述推板(506)为l形，螺纹套设在螺杆的表面。7.根据权利要求1所述的一种用于船舶水弹性试验的兴波设备，其特征在于，所述安装架(3)具有一定高度，安装架的侧剖面为倒u形。

技术总结
本发明公开了一种用于船舶水弹性试验的兴波设备，包括具有进水口与出水口且可容纳船模做水弹性试验的底框、设于底框前后两侧面上端的滑轨、横跨在底框上方且可随着滑轨滑动的安装架、设于安装架下且可连贯的在底框内产生波浪的波浪发生机构以及设于安装架下方且用于夹紧船模并可调整船模位置的船模定位机构。该设备可以连贯的产生波浪，解决了现有的船舶水弹性试验的兴波设备浪频较低的问题，还可方便调节船模的位置，提高设备的实用性。提高设备的实用性。提高设备的实用性。


技术研发人员：刘娟 杨松林 李永正 袁青松
受保护的技术使用者：江苏科技大学
技术研发日：2022.08.02
技术公布日：2022/11/18