寬頻多功能浮動沖擊平臺甲板模擬器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種船用設(shè)備的抗沖擊性能模擬實驗裝置。具體地說是一種作為浮動沖擊平臺的配件而安裝于浮動沖擊平臺上的模擬實際甲板沖擊環(huán)境的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]對于船用設(shè)備，其抗沖擊性能的好壞在一定程度上影響著船舶的生命力。因而對于新設(shè)計建造的船用重要設(shè)備，測試其抗沖擊性的環(huán)節(jié)必不可少。而對于較大的設(shè)備，在一般的沖擊試驗機上難以裝載，這就需要用到浮動沖擊平臺。
[0003]浮動沖擊平臺一般與駁船類似，為平底箱型(部分浮動沖擊平臺的底部為圓形)，其艏艉和兩側(cè)強度較大，設(shè)有T型材或加強筋，對整體結(jié)構(gòu)起支撐作用。底部根據(jù)型號的不同被設(shè)計成雙層底或直接在底板上裸露縱桁等形式。設(shè)備可直接安裝在內(nèi)底板上，平臺頂部可覆蓋防水幕布。對設(shè)備進行抗沖擊試驗時，浮動沖擊平臺搭載被測設(shè)備浮于水面，在水面下一定深度不同距離引爆炸藥，用爆炸產(chǎn)生的沖擊波作為對系統(tǒng)的瞬態(tài)激勵。
[0004]而浮動沖擊平臺的剛度較大，且無法根據(jù)被測設(shè)備所在的甲板固有特性作出相應(yīng)地調(diào)整，不能實現(xiàn)對被測設(shè)備實際工作環(huán)境的真實模擬。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種可以實現(xiàn)對真實環(huán)境的模擬的寬頻多功能浮動沖擊平臺甲板模擬器。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0007]包括由上矩形板8與下矩形板9復合而成的設(shè)備主體1，所述下矩形板為“回”字形，在設(shè)備主體I的周邊固定連接帶滑槽的邊板2，“T”形連接構(gòu)件3的一端置于邊板2的滑槽中且二至之間設(shè)置鎖定螺栓，可拆卸梁4安裝在設(shè)備主體的上矩形板的下面。
[0008]本發(fā)明還可以包括:
[0009]1、上矩形板8與下矩形板9之間設(shè)置有加強筋7。
[0010]2、“回”字形下矩形板的內(nèi)邊上帶有限位槽5，可拆卸梁4的腹板較面板伸出一段與限位槽相配合的限位段。
[0011]本發(fā)明是一種依據(jù)振動原理而設(shè)計的固有頻率可調(diào)的設(shè)備。
[0012]系統(tǒng)的固有頻率與其自身的質(zhì)量M(或等效質(zhì)量)以及剛度K(或等效剛度)有關(guān)。因而改變模擬器的固有頻率可從改變其質(zhì)量或剛度兩方面入手。而系統(tǒng)的邊界條件直接影響其剛度及振形。因而可從甲板模擬器的邊界條件即與浮動沖擊平臺的連接位置著手設(shè)計。
[0013]同時系統(tǒng)的剛度受到其所用材料的彈性模量以及結(jié)構(gòu)對中和軸慣性矩的影響。而梁腹板高度影響著系統(tǒng)對中和軸的慣性矩，因此可以通過調(diào)節(jié)可拆卸梁的腹板高度來改變甲板模擬器的慣性矩及其等效剛度，進而起到調(diào)節(jié)其固有頻率的目的。
[0014]通過調(diào)節(jié)連接構(gòu)件的固定位置以及更換不同的可拆卸梁來實現(xiàn)改變設(shè)備主體的邊界條件和主體對中和軸的慣性矩，從而改變甲板模擬器的一階固有頻率，使其接近被測設(shè)備所在甲板的一階固有頻率。
[0015]爆炸沖擊波作用于浮動沖擊平臺后，通過連接構(gòu)件傳遞至事先調(diào)節(jié)好的甲板模擬器，從而產(chǎn)生與接近于實際情況的沖擊響應(yīng)。
[0016]三、甲板模擬器的尺寸及安裝
[0017]甲板模擬器的尺寸依浮動沖擊平臺而定，主體部分尺寸應(yīng)交浮動沖擊平臺艙內(nèi)長寬小Im左右，以方便吊裝及對連接構(gòu)件的調(diào)節(jié)。主體板厚可由具體試驗需求及強度確定，一般情況推介采用厚度為8至12_的鋼板。
[0018]可拆卸梁與甲板模擬器用螺栓緊固后將其整體吊裝至浮動沖擊平臺內(nèi)，并通過連接構(gòu)件將甲板模擬器與浮動沖擊平臺內(nèi)艙壁相連，完成安裝。
[0019]為彌補浮動沖擊平臺的不足，本發(fā)明設(shè)計了可模擬不同甲板的固有特性的可調(diào)節(jié)甲板模擬器。由振動原理可知，系統(tǒng)的沖擊響應(yīng)在沖擊源一定的情況下與系統(tǒng)自身的固有頻率有關(guān)，而系統(tǒng)固有頻率又受到其結(jié)構(gòu)形式的影響，因而本發(fā)明通過合理改變設(shè)備的結(jié)構(gòu)及連接形式實現(xiàn)對其沖擊響應(yīng)的調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)對真實環(huán)境的模擬。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，建造方便，便于裝卸，可調(diào)節(jié)，單個設(shè)備重復利用率較高。
【附圖說明】
[0020]圖1a是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖1b是圖1a的左視圖。
[0022]圖1c是圖1b的A-A剖視圖。
[0023]圖2是圖1c區(qū)域I局部放大圖。
[0024]圖3是圖1c區(qū)域II局部放大圖。
[0025]圖4連接構(gòu)件與甲板模擬器艙壁處連接形式示意圖。
[0026]圖5限位槽局部放大圖。
[0027]圖6a浮動沖擊平臺及甲板模擬器相對位置示意圖。
[0028]圖6b是圖6a的仰視圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細的描述。
[0030]寬頻多功能浮動沖擊平臺甲板模擬器包括由上下兩塊設(shè)有加強筋7的矩形板8和9等組成設(shè)備主體1、邊板2、連接構(gòu)件3、可拆卸梁4以及限位槽5。此外還有焊接于浮動沖擊平臺艙壁10上的艙壁外伸板6。
[0031]可拆卸粱可從模擬器主體下方進行安裝和拆卸，可拆卸粱插入限位槽后通過螺栓與上甲板固定。
[0032]將安裝了可拆卸粱的模擬器吊裝至浮動沖擊平臺內(nèi)部，將連接構(gòu)件調(diào)節(jié)至合適位置并用螺栓將其與艙壁外伸板。
[0033]對大型船用設(shè)備的抗沖擊試驗需要用到浮動沖擊平臺。但由于浮動沖擊平臺的剛度較大且無法調(diào)節(jié)以及沖擊環(huán)境與實際甲板相差較大，若將被測設(shè)備直接安裝于其上進行沖擊試驗，所得試驗結(jié)果不能反映設(shè)備在實際工作環(huán)境中的抗沖擊性能，數(shù)據(jù)的可用性不強。因此，在此種情況下采用甲板模擬器是必要的。
[0034]由于該發(fā)明可作為浮動沖擊平臺的輔助設(shè)備或者安裝于其他裝置上用于模擬實際甲板環(huán)境的裝置，因而應(yīng)用范圍較廣，具體尺寸可根據(jù)被測設(shè)備的質(zhì)量確定。
[0035]這里以在浮動沖擊平臺上進行的抗振試驗時甲板模擬器的安裝即調(diào)節(jié)過程為例進行進一步說明:
[0036]1、確定實際甲板固有頻率范圍
[0037]根據(jù)相關(guān)文獻以及將進行的系列試驗確定出設(shè)備所在甲板處固有頻率大致范圍作為目標頻率。
[0038]2、確定甲板模擬器尺寸
[0039]根據(jù)浮動沖擊平臺的尺寸以及目標頻率范圍通過計算機模擬調(diào)試將目標頻率置于甲板模擬器可調(diào)頻率范圍之內(nèi)，確定甲板模擬器尺寸。
[0040]3、標定甲板模擬器
[0041]對于新建造出的甲板模擬器，測量并記錄其在各種調(diào)節(jié)狀態(tài)下的固有頻率。
[0042]4、確定被測設(shè)備所在甲板處的固有頻率
[0043]根據(jù)船舶的相關(guān)資料，查找或計算出被測設(shè)備所在甲板處的固有頻率。
[0044]5、確定甲板模擬器的安裝狀態(tài)
[0045]根據(jù)得到的艦載設(shè)備所在區(qū)域的固有頻率以及對甲板模擬器的標定，確定其最佳的安裝方式。
[0046]6、甲板模擬器組裝調(diào)節(jié)過程
[0047]將選定型號的可拆卸粱與限位槽配合定位后用螺栓將其面板與甲板模擬器上表面緊固，完成組裝。
[0048]將各連接構(gòu)件在邊板內(nèi)滑動至目標位置后用螺栓將其緊固。
[0049]吊裝甲板模擬器至浮動沖擊平臺內(nèi)，將連接構(gòu)件與艙壁外伸板用螺栓緊固。
[0050]7、設(shè)備安裝
[0051]參照設(shè)備實際安裝形式，通過焊接、螺栓緊固等方法進行設(shè)備的安裝。
【主權(quán)項】
1.一種寬頻多功能浮動沖擊平臺甲板模擬器，其特征是:包括由上矩形板(8)與下矩形板(9)復合而成的設(shè)備主體(I)，所述下矩形板為“回”字形，在設(shè)備主體(I)的周邊固定連接帶滑槽的邊板(2)，“T”形連接構(gòu)件(3)的一端置于邊板(2)的滑槽中且二至之間設(shè)置鎖定螺栓，可拆卸梁(4)安裝在設(shè)備主體的上矩形板的下面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬頻多功能浮動沖擊平臺甲板模擬器，其特征是:上矩形板(8)與下矩形板(9)之間設(shè)置有加強筋(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的寬頻多功能浮動沖擊平臺甲板模擬器，其特征是:“回”字形下矩形板的內(nèi)邊上帶有限位槽(5)，可拆卸梁(4)的腹板較面板伸出一段與限位槽相配合的限位段。
【專利摘要】本發(fā)明提供的是一種寬頻多功能浮動沖擊平臺甲板模擬器。包括由上矩形板(8)與下矩形板(9)復合而成的設(shè)備主體(1)，所述下矩形板為“回”字形，在設(shè)備主體(1)的周邊固定連接帶滑槽的邊板(2)，“T”形連接構(gòu)件(3)的一端置于邊板(2)的滑槽中且二至之間設(shè)置鎖定螺栓，可拆卸梁(4)安裝在設(shè)備主體的上矩形板的下面。本發(fā)明通過合理改變設(shè)備的結(jié)構(gòu)及連接形式實現(xiàn)對其沖擊響應(yīng)的調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)對真實環(huán)境的模擬。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，建造方便，便于裝卸，可調(diào)節(jié)，單個設(shè)備重復利用率較高。
【IPC分類】G01M7-08
【公開號】CN104596722
【申請?zhí)枴緾N201510084567
【發(fā)明人】郭君, 吳卓霏, 李勃東, 姚熊亮, 張阿漫
【申請人】哈爾濱工程大學
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年2月16日