專利名稱：桅桿慣性力響應(yīng)測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種測(cè)量方法，具體地說(shuō)是一種測(cè)量桅桿慣性力響應(yīng)的方法。
(二)
背景技術(shù)：
由于桅桿較高，且設(shè)備層雷達(dá)較重，艦船搖擺時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的慣性力。慣 性力對(duì)艦船桅桿結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度產(chǎn)生巨大影響，是艦船桅桿受力的重要組成部分。在 數(shù)值計(jì)算時(shí)，慣性力是以經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的加速度形式施加的，和實(shí)際情況有較大 差異，因此，通過(guò)慣性力試驗(yàn)，獲得桅桿在慣性力作用下的真實(shí)響應(yīng)非常必要。 進(jìn)行桅桿慣性力實(shí)驗(yàn)，常常可以采用以下兩種方法，第一種是將桅桿模型 固定于實(shí)驗(yàn)船上，使實(shí)驗(yàn)船產(chǎn)生一定周期和搖動(dòng)幅值的橫(縱)搖，然后進(jìn)行桅 桿的慣性力響應(yīng)測(cè)量。第二種方法是制作大型可擺動(dòng)支架，將桅桿正置固定在 支架上，然后搖動(dòng)模型模擬船舶橫(縱)搖，實(shí)現(xiàn)桅桿慣性力響應(yīng)的測(cè)量，將實(shí) 驗(yàn)從水中移動(dòng)到實(shí)驗(yàn)室中。第一種方法需要尋找或制作實(shí)驗(yàn)船，這會(huì)大大增加實(shí) 驗(yàn)費(fèi)用，此外，選定實(shí)驗(yàn)船后，搖動(dòng)的周期和幅值不易改變，限制了測(cè)量工況的 數(shù)量；第二種方法雖然能在一定程度上解決第一種方法的問(wèn)題，但還是存在周期 控制困難，可操作性差，危險(xiǎn)性大等缺點(diǎn)。
雖然有一些與本發(fā)明相關(guān)的公開報(bào)道，但是有關(guān)桅桿慣性力響應(yīng)實(shí)驗(yàn)方法 的公開文獻(xiàn)還非常缺少。這些相關(guān)報(bào)道主要有1、棱柱型隱身桅桿結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試
驗(yàn)研究(哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào)2004年4月第25巻第2期)；2、單缸發(fā)動(dòng)機(jī)慣 性力測(cè)試校正理論與實(shí)驗(yàn)的研究(內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào)2005年第23巻第3期)；3、隱 身桅桿強(qiáng)度與振動(dòng)試驗(yàn)研究(船舶力學(xué)2003年10月第7巻第5期)；4、 METHOD AND DEVICE FOR TESTING THE STABILITY AND/OR BENDING STRENGTH OF MASTS (WO/2007/017090) ; 5、 METHOD FOR TESTING THE STABILITY OF VERTICALLY BRACED MASTS (WO/1998/031999)等。其中文獻(xiàn)1和文獻(xiàn)3用同樣的方法對(duì)兩 種筒形桅桿模型進(jìn)行了慣性力響應(yīng)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)。文中采用的實(shí)驗(yàn)方法是將桅桿 模型正置在大型的慣性力搖擺臺(tái)上進(jìn)行慣性力響應(yīng)測(cè)量，這種方法存在周期控制
4困難，可操作性差，危險(xiǎn)性大等缺點(diǎn)。文獻(xiàn)2提出了一種慣性力實(shí)驗(yàn)校正法，但 針對(duì)的是發(fā)動(dòng)機(jī)。文獻(xiàn)4中提出了一種用于測(cè)量桅桿彎曲強(qiáng)度或穩(wěn)定性的方法， 文獻(xiàn)5提出了一種桅桿實(shí)驗(yàn)方法，與桅桿的穩(wěn)定性相關(guān)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種穩(wěn)定性良好，周期和擺動(dòng)幅值可靈活控制，操作 安全簡(jiǎn)便的桅桿慣性力響應(yīng)測(cè)量方法。 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
1、 模型的倒置安裝
將桅桿模型通過(guò)4根帶有緊繩器的鋼絲繩倒置吊掛輔助支架上，桅桿模型的 兩側(cè)設(shè)置配重臺(tái)；通過(guò)承重繩上的緊繩器調(diào)節(jié)承重繩的長(zhǎng)度，使橫(縱)搖轉(zhuǎn)軸 與桅桿模型的距離為要求值，并使模型與地面保持垂直；形成的橫(縱)搖搖擺 系統(tǒng)如圖l所示。
2、 測(cè)點(diǎn)的布置
船舶搖擺時(shí)，桅桿根部產(chǎn)生的慣性力響應(yīng)較大，在桅桿根部區(qū)域布置若干應(yīng) 變花，用于測(cè)量測(cè)點(diǎn)的三個(gè)方向上的應(yīng)變；在桅桿側(cè)壁靠近頂部的地方安裝加速 度傳感器，用于測(cè)量擺動(dòng)周期；
3、 測(cè)試系統(tǒng)的組裝
用信號(hào)線依次將信號(hào)放大器、信號(hào)采集儀和計(jì)算機(jī)連接完好，然后將布置好 的應(yīng)變花和加速度傳感器接入信號(hào)放大器，形成完整的測(cè)試系統(tǒng)，如圖3所示。 應(yīng)變花和加速度傳感器感應(yīng)到的桅桿結(jié)構(gòu)響應(yīng)信號(hào)(應(yīng)變花感應(yīng)到的是結(jié)構(gòu)應(yīng)變 響應(yīng)，加速度感應(yīng)到的是加速度響應(yīng))通過(guò)信號(hào)放大器放大后輸入到信號(hào)采集儀， 信號(hào)采集儀將采集到的信號(hào)輸送到計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)中的信號(hào)處理軟件可以得到 應(yīng)變和擺動(dòng)周期，從而實(shí)現(xiàn)桅桿結(jié)構(gòu)應(yīng)變和擺動(dòng)周期的測(cè)量。
4、 重力響應(yīng)B的測(cè)量
從0°開始以2°為間隔，選定一系列角度，轉(zhuǎn)動(dòng)橫(縱)搖搖擺系統(tǒng)使之靜 止于選定的角度，用3中所述的測(cè)試方法測(cè)量靜態(tài)應(yīng)變(此步不需使用加速度傳 感器)；
5、 桅桿模型倒置搖擺慣性力響應(yīng)A的測(cè)量
用橫(縱)搖搖擺系統(tǒng)的周期公式r = 2;r^/。/(Mg/)估算出配重重量，然后往配重臺(tái)處加相應(yīng)的砝碼，給模型任意初始角度使其自由擺動(dòng)，按照3中所述測(cè) 試方法用加速度傳感器對(duì)搖動(dòng)周期進(jìn)行預(yù)測(cè)量，若擺動(dòng)周期不滿足要求，用增減 配重的方法對(duì)擺動(dòng)周期進(jìn)行微調(diào)，直至設(shè)計(jì)值。用以上方法調(diào)節(jié)好擺動(dòng)周期后， 再給模型一個(gè)設(shè)定的初始角度，即搖動(dòng)幅值，讓其自由擺動(dòng)，按3中所述方法測(cè) 量動(dòng)態(tài)應(yīng)變；
6、桅桿模型正置搖擺慣性力響應(yīng)C的計(jì)算
4和5中用應(yīng)變花分別測(cè)量出了桅桿倒置靜止時(shí)在重力作用下的應(yīng)變B和桅 桿倒置搖擺時(shí)慣性力作用下的應(yīng)變A，根據(jù)力學(xué)原理，桅桿正置搖擺時(shí)在慣性力 作用下的應(yīng)變滿足式子OA-2B，由此式可以求得正置搖擺時(shí)在慣性力作用下各 測(cè)點(diǎn)三個(gè)方向上的應(yīng)變值，然后利用材料力學(xué)公式由應(yīng)變值計(jì)算得到應(yīng)力值，至 此，實(shí)現(xiàn)了由桅桿倒置搖擺時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)向桅桿正置搖擺的結(jié)果的轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明提供了一種新的高效的桅桿結(jié)構(gòu)慣性力響應(yīng)測(cè)量方法，可以靈活控 制測(cè)量工況，對(duì)桅桿結(jié)構(gòu)的慣性力響應(yīng)進(jìn)行有效測(cè)量。
采用倒置模型的方法對(duì)艦船搖擺作用下的桅桿慣性力響應(yīng)進(jìn)行測(cè)量的基本 力學(xué)原理為
將艦船搖擺時(shí)桅桿的擺動(dòng)稱為正置搖擺，正置搖擺時(shí)桅桿受重力和搖擺慣 性力的作用，受力示意圖如圖2(a)所示，G表示重力，Y表示搖擺慣性力，F(xiàn)表示 所受的合力。若桅桿倒置搖擺，與圖2(a)具有相同的搖擺相位時(shí)，受力分析如圖 2⑨所示。比較圖2(a)和圖2(b)發(fā)現(xiàn)，兩種情況下桅桿所受重力相對(duì)桅桿作用方向 相反，而慣性力相對(duì)桅桿的作用方向相同。桅桿倒置搖擺時(shí)，如果再給桅桿施加 一個(gè)大小為2G，方向與G相反的力，則桅桿的受力狀態(tài)與正置搖擺時(shí)相同。若將 桅桿倒置搖擺時(shí)的響應(yīng)表示為A，將桅桿倒置搖擺時(shí)重力引起的響應(yīng)表示為B， 桅桿正置搖擺時(shí)的響應(yīng)表示為C，基于以上分析可以得到以下關(guān)系式
OA-2B
上式表明，桅桿正置搖擺時(shí)的響應(yīng)C可由測(cè)量A和B來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，響應(yīng)B 通過(guò)將倒置桅桿靜止于相應(yīng)角度測(cè)量得到。
桅桿倒置搖擺的慣性力響應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果向正置搖擺的結(jié)果轉(zhuǎn)換的方法和依據(jù) 為倒置搖擺狀態(tài)實(shí)驗(yàn)測(cè)量到的是應(yīng)變的時(shí)歷響應(yīng)A(t)，靜置狀態(tài)實(shí)驗(yàn)測(cè)量到的
是隨擺角a變化的離散形式的應(yīng)變響應(yīng)S(o)，為了能夠?qū)Χ甙垂紺=A-2B進(jìn)行線性疊加運(yùn)算求取桅桿正置搖擺響應(yīng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了一定的處理。由理 論力學(xué)原理可知，實(shí)驗(yàn)搖擺系統(tǒng)的任意時(shí)刻擺角近似滿足 = maxSin(2;rVr + ;r/2)，其中a隨為擺幅，T為搖擺周期，由此式可以建立應(yīng)
變響應(yīng)值B與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系B(t)。然后，用MATLAB編制程序，對(duì)A(t)和B(t) 進(jìn)行疊加處理得到桅桿正置搖擺時(shí)的應(yīng)變響應(yīng)C(t)，取C(t)的最大值作為最終的 應(yīng)變值，由這些應(yīng)變值利用材料力學(xué)公式可以計(jì)算得到應(yīng)力值。
本發(fā)明采用倒置模型的方法，所需設(shè)備易于制作，將模型倒置后類似單擺， 整套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)穩(wěn)定性良好，在模擬船舶橫(縱)搖時(shí)，周期和擺動(dòng)幅值可靈活控 制，操作時(shí)安全簡(jiǎn)便。搖擺周期控制方法和依據(jù)為桅桿倒置后形成如圖l所示
橫(縱)搖搖擺系統(tǒng)。搖擺系統(tǒng)搖擺過(guò)程中的最大動(dòng)能為7;欲=l/。《ax(2;r/:r)2/2;
最大勢(shì)能為f/m^:^rg^lj2，式中，力為整個(gè)系統(tǒng)繞橫(縱)搖轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)
慣量，《M為系統(tǒng)的搖擺幅值，r為搖擺周期，M為系統(tǒng)的質(zhì)量，/為系統(tǒng)重心到
旋轉(zhuǎn)軸的距離。由7_=[/_可得到系統(tǒng)的搖擺周期為r = 2;4/0/(Mg/)，式
中，J。與系統(tǒng)的M和尸均成正比，所以，搖擺周期r與系統(tǒng)重心距轉(zhuǎn)動(dòng)軸距離/
的平方根成正比。通過(guò)給系統(tǒng)增減配重的方法改變/的大小進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)
的搖擺周期r的靈活控制，以滿足多種實(shí)驗(yàn)工況的要求。實(shí)驗(yàn)中的配重添加在事
先設(shè)計(jì)好的模型前后端的配重臺(tái)上。先用周期公式估算出配重重量，添加配重對(duì) 搖擺系統(tǒng)的周期進(jìn)行預(yù)調(diào)，然后根據(jù)加速度傳感器的測(cè)量值進(jìn)行微調(diào)。
(四)


圖l(a)縱搖狀態(tài)搖擺系統(tǒng)示意圖，圖中從左至右為船長(zhǎng)方向； 圖l(b)橫搖狀態(tài)搖擺系統(tǒng)示意圖，圖中從左至右為船寬方向； 圖2(a)正置搖擺時(shí)桅桿搖擺受力示意圖； 圖2(b)倒置搖擺時(shí)桅桿搖擺受力示意圖； 圖3測(cè)試系統(tǒng)圖示意圖。
(五)
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述
1、桅桿模型的倒置安裝將桅桿模型通過(guò)4根帶有緊繩器的鋼絲繩倒置吊掛在輔助支架上，桅桿模型 的兩側(cè)設(shè)置配重臺(tái)；通過(guò)承重繩上的緊繩器調(diào)節(jié)承重繩的長(zhǎng)度，使橫(縱)搖轉(zhuǎn) 軸與桅桿模型重心的距離為設(shè)計(jì)值，并使模型與地面保持垂直；形成的橫(縱) 搖搖擺系統(tǒng)如圖1所示，橫(縱)搖搖擺系統(tǒng)由以下部分組成橫搖轉(zhuǎn)軸①(縱 搖轉(zhuǎn)軸②)、配重臺(tái)③、桅桿模型④和鋼絲繩⑤，轉(zhuǎn)軸的位置為真實(shí)船舶橫(縱) 搖時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的位置(該數(shù)據(jù)可査閱相關(guān)船舶設(shè)計(jì)手冊(cè)得到)。測(cè)量橫搖時(shí)桅桿的 慣性力響應(yīng)采用橫搖搖擺系統(tǒng)，測(cè)量縱搖時(shí)桅桿的慣性力響應(yīng)采用縱搖搖擺系 統(tǒng)，橫搖和縱搖搖擺系統(tǒng)的區(qū)別在于轉(zhuǎn)軸的方向不同，橫搖轉(zhuǎn)軸沿著船長(zhǎng)方向， 縱搖轉(zhuǎn)軸沿著船寬方向。
2、 測(cè)點(diǎn)的布置
船舶搖擺時(shí)，桅桿根部產(chǎn)生的慣性力響應(yīng)較大，在桅桿根部區(qū)域布置若干應(yīng) 變花，用于測(cè)量測(cè)點(diǎn)的三個(gè)方向上的應(yīng)變；在桅桿側(cè)壁靠近頂部的地方安裝加速 度傳感器，用于測(cè)量擺動(dòng)周期。對(duì)于橫搖慣性力測(cè)量，傳感器沿船寬方向安裝； 對(duì)于縱搖慣性力測(cè)量，傳感器沿船長(zhǎng)方向安裝；
3、 測(cè)試系統(tǒng)的組裝
用信號(hào)線依次將信號(hào)放大器、信號(hào)采集儀和計(jì)算機(jī)連接完好，然后將布置好 的應(yīng)變花接入信號(hào)放大器，形成完整的測(cè)試系統(tǒng)，如圖3所示。應(yīng)變花和加速度 傳感器感應(yīng)到的桅桿結(jié)構(gòu)響應(yīng)信號(hào)(應(yīng)變花感應(yīng)到的是結(jié)構(gòu)應(yīng)變響應(yīng)，加速度感 應(yīng)到的是加速度響應(yīng))通過(guò)信號(hào)放大器放大后輸入到信號(hào)采集儀，信號(hào)采集儀將 采集到的信號(hào)輸送到計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)中的信號(hào)處理軟件可以得到應(yīng)變和擺動(dòng)周 期，從而實(shí)現(xiàn)桅桿結(jié)構(gòu)應(yīng)變和擺動(dòng)周期的測(cè)量。
測(cè)試系統(tǒng)連接好后，設(shè)置信號(hào)放大器的放大倍數(shù)和信號(hào)采集儀的采樣頻率， 放大倍數(shù)根據(jù)響應(yīng)的大小而確定， 一般取的稍大些；搖擺系統(tǒng)的擺動(dòng)屬于低頻， 采樣頻率可取得小一些。使搖擺系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)小幅的擺動(dòng)，檢驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)是否正 常工作。
4、 重力響應(yīng)B的測(cè)量
對(duì)于橫搖的情況，從0°開始以2°為間隔依次遞增直至45°，選定一系列角度，
用繩子拉配重架轉(zhuǎn)動(dòng)橫搖搖擺系統(tǒng)然后使之靜止于選定的角度，角度通過(guò)桅桿頂 端偏移原位置(自然下垂?fàn)顟B(tài))的水平距離來(lái)度量。用3中所述的測(cè)試方法測(cè)量靜態(tài)應(yīng)變(此步為靜態(tài)測(cè)量，不需使用加速度傳感器)；縱搖的幅度比橫搖小， 對(duì)于縱搖情況，選定的角度最大值取為20'，其它的做法與橫搖情況相同；
5、 桅桿模型倒置搖擺慣性力響應(yīng)A的測(cè)量
用橫(縱)搖搖擺系統(tǒng)的周期公式r二2;rVj。/(Mg/)估算出配重重量，然后
往配重臺(tái)處加相應(yīng)的砝碼，給模型任意初始角度使其自由擺動(dòng)，按照3中所述測(cè) 試方法用加速度傳感器對(duì)搖動(dòng)周期進(jìn)行預(yù)測(cè)量，若擺動(dòng)周期不滿足要求，用增減 配重的方法對(duì)擺動(dòng)周期進(jìn)行微調(diào)，直至設(shè)計(jì)值。添加配重時(shí)應(yīng)在兩個(gè)配重臺(tái)上對(duì) 稱添加。用以上方法調(diào)節(jié)好擺動(dòng)周期后，再給模型一個(gè)設(shè)定的初始角度，即搖動(dòng) 幅值，讓其自由擺動(dòng)，按3中所述方法測(cè)量動(dòng)態(tài)應(yīng)變；
6、 桅桿模型正置搖擺慣性力響應(yīng)C的計(jì)算
4和5中用應(yīng)變花分別測(cè)量出了桅桿倒置靜止時(shí)在重力作用下的應(yīng)變B和桅 桿倒置搖擺時(shí)慣性力作用下的應(yīng)變A，桅桿正置搖擺時(shí)在慣性力作用下的應(yīng)變滿 足式子C二A-2B，由此式可以求得正置搖擺時(shí)在慣性力作用下各測(cè)點(diǎn)三個(gè)方向上 的應(yīng)變值，然后利用材料力學(xué)公式(可通過(guò)査閱材料力學(xué)手冊(cè)得到)由應(yīng)變值計(jì) 算得到應(yīng)力值，至此，實(shí)現(xiàn)了由桅桿倒置搖擺時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)向桅桿正置搖擺的結(jié) 果的轉(zhuǎn)換。
權(quán)利要求
1、一種桅桿慣性力響應(yīng)測(cè)試方法，其特征是(1)模型的倒置安裝將桅桿模型吊掛輔助支架上，桅桿模型的兩側(cè)設(shè)置配重臺(tái)，形成橫或縱搖搖擺系統(tǒng)；(2)測(cè)點(diǎn)的布置在桅桿根部區(qū)域布置若干應(yīng)變花，用于測(cè)量測(cè)點(diǎn)的三個(gè)方向上的應(yīng)變；在桅桿側(cè)壁靠近頂部的地方安裝加速度傳感器，用于測(cè)量擺動(dòng)周期；(3)測(cè)試系統(tǒng)的組裝用信號(hào)線依次將信號(hào)放大器、信號(hào)采集儀和計(jì)算機(jī)連接完好，然后將布置好的應(yīng)變花和加速度傳感器接入信號(hào)放大器，形成完整的測(cè)試系統(tǒng)；(4)重力響應(yīng)B的測(cè)量從0°開始以2°為間隔，選定一系列角度，轉(zhuǎn)動(dòng)橫或縱搖搖擺系統(tǒng)使之靜止于選定的角度，用(3)中所述的測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量靜態(tài)應(yīng)變；(5)桅桿模型倒置搖擺慣性力響應(yīng)A的測(cè)量用橫或縱搖搖擺系統(tǒng)的周期公式估算出配重重量，然后往配重臺(tái)處加相應(yīng)的砝碼，給模型任意初始角度使其自由擺動(dòng)，利用(3)中所述測(cè)試系統(tǒng)對(duì)搖動(dòng)周期進(jìn)行預(yù)測(cè)量，若擺動(dòng)周期不滿足要求，用增減配重的方法對(duì)擺動(dòng)周期進(jìn)行微調(diào)，直至設(shè)計(jì)值；用以上方法調(diào)節(jié)好擺動(dòng)周期后，再給模型一個(gè)設(shè)定的初始角度，即搖動(dòng)幅值，讓其自由擺動(dòng)，用(3)中所述測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量動(dòng)態(tài)應(yīng)變；(6)桅桿模型正置搖擺慣性力響應(yīng)C的計(jì)算用(4)和(5)中量出的桅桿倒置靜止時(shí)在重力作用下的應(yīng)變B和桅桿倒置搖擺時(shí)慣性力作用下的應(yīng)變A，根據(jù)力學(xué)原理，桅桿正置搖擺時(shí)在慣性力作用下的應(yīng)變滿足式子C＝A-2B，由此式求得正置搖擺時(shí)在慣性力作用下各測(cè)點(diǎn)三個(gè)方向上的應(yīng)變值，然后利用材料力學(xué)公式由應(yīng)變值計(jì)算得到應(yīng)力值。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的桅桿慣性力響應(yīng)測(cè)量方法，其特征為桅桿模 型倒置安裝的方法是，將桅桿模型通過(guò)4根帶有緊繩器的鋼絲繩倒置吊掛在輔 助支架上，桅桿模型的兩側(cè)設(shè)置配重臺(tái)；通過(guò)承重繩上的緊繩器調(diào)節(jié)承重繩的長(zhǎng)度，使橫或縱搖轉(zhuǎn)軸與桅桿模型重心的距離為設(shè)計(jì)值，并使模型與地面保持 垂直。
3、根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的桅桿慣性力響應(yīng)測(cè)量方法，其特征為所述 的求得正置搖擺時(shí)在慣性力作用下各測(cè)點(diǎn)三個(gè)方向上的應(yīng)變值的方法為，倒置 搖擺狀態(tài)實(shí)驗(yàn)測(cè)量到的是應(yīng)變的時(shí)歷響應(yīng)A(t)，靜置狀態(tài)實(shí)驗(yàn)測(cè)量到的是隨擺角"變化的離散形式的應(yīng)變響應(yīng)，實(shí)驗(yàn)搖擺系統(tǒng)的任意時(shí)刻擺角近似滿足 a二a,sin(2w/:T + ;r/2)，其中《 ^為擺幅，T為搖擺周期，由此式建立應(yīng)變響應(yīng)值B與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系B(t)，然后，用MATLAB編制程序，對(duì)A(t)和B(t) 進(jìn)行疊加處理得到桅桿正置搖擺時(shí)的應(yīng)變響應(yīng)C(t)，取C(t)的最大值作為最終 的應(yīng)變值。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種桅桿慣性力響應(yīng)測(cè)量方法。將桅桿模型倒置安裝形成橫(縱)搖搖擺系統(tǒng)，先后測(cè)量倒置桅桿搖擺系統(tǒng)的重力響應(yīng)B和慣性力響應(yīng)A，基于力學(xué)原理，建立桅桿正置搖擺時(shí)的慣性力響應(yīng)C和A、B的關(guān)系C＝A-2B，利用該關(guān)系式，實(shí)現(xiàn)用倒置桅桿模型的方法來(lái)測(cè)量桅桿正置慣性力響應(yīng)。在搖擺系統(tǒng)中設(shè)置配重臺(tái)，通過(guò)改變配重臺(tái)上配重的重量來(lái)控制搖擺系統(tǒng)的搖擺周期。該方法在模擬不同周期，不同搖動(dòng)幅值的橫(縱)搖情況下的桅桿慣性力響應(yīng)時(shí)具有穩(wěn)定性和可控性好、成本低、輔助設(shè)備少、簡(jiǎn)便易行的特點(diǎn)，能廣泛應(yīng)用于各種工況下船舶橫搖或縱搖時(shí)慣性力響應(yīng)的測(cè)量。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101526437SQ200910071709
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者姚熊亮, 龐福振, 張阿漫, 姍 徐, 戴紹仕, 曾令玉, 楊文山, 馬天亮 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)