全文摘要
本实用新型公开了一种用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置，包括上端敞开的树脂圆筒外壳，以及一端从树脂圆筒外壳上端穿出与拖曳设备相连接且沿树脂圆筒外壳轴线延伸的固定连接杆，固定连接杆的另一端通过压力传感器与垂直于树脂圆筒外壳轴线的连接桥连接；连接桥包括两个互相平行的长跨连接杆，树脂圆筒外壳的内壁具有容纳长跨连接杆端部的内壁凹槽。本实用新型通过计算，使得设计吃水处重力和浮力相等，且不受垂直方向力的干扰，树脂圆筒外壳的重心与碰撞位置处于同一水平面，能够更加准确地测量模型冰与树脂圆筒外壳碰撞过程中的水平方向碰撞力。
主设计要求
1.一种用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置，其特征在于，包括上端敞开的树脂圆筒外壳，以及一端从所述树脂圆筒外壳上端穿出与拖曳设备相连接且沿所述树脂圆筒外壳轴线延伸的固定连接杆，所述固定连接杆的另一端通过压力传感器与垂直于所述树脂圆筒外壳轴线的连接桥连接；所述连接桥包括两个互相平行的长跨连接杆，所述树脂圆筒外壳的内壁具有容纳所述长跨连接杆端部的内壁凹槽，两个所述长跨连接杆之间通过两个互相平行的内侧短跨连接杆连接，两个所述内侧短跨连接杆位于所述树脂圆筒外壳轴线两侧且之间构成容纳所述压力传感器端部的第一压力传感器连接槽，每个所述内侧短跨连接杆的远离所述树脂圆筒外壳轴线的一侧设有两端分别与两个所述长跨连接杆连接的外侧短跨连接杆，两个所述外侧短跨连接杆分别位于所述树脂圆筒外壳轴线两侧且通过夹持释放装置与夹持释放连接杆连接；两个所述夹持释放连接杆分别位于所述固定连接杆两侧且与所述树脂圆筒外壳轴线平行；所述用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置的重心位于所述连接桥下端面的中心处。
设计方案
1.一种用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置，其特征在于，包括上端敞开的树脂圆筒外壳，以及一端从所述树脂圆筒外壳上端穿出与拖曳设备相连接且沿所述树脂圆筒外壳轴线延伸的固定连接杆，所述固定连接杆的另一端通过压力传感器与垂直于所述树脂圆筒外壳轴线的连接桥连接；
所述连接桥包括两个互相平行的长跨连接杆，所述树脂圆筒外壳的内壁具有容纳所述长跨连接杆端部的内壁凹槽，两个所述长跨连接杆之间通过两个互相平行的内侧短跨连接杆连接，两个所述内侧短跨连接杆位于所述树脂圆筒外壳轴线两侧且之间构成容纳所述压力传感器端部的第一压力传感器连接槽，每个所述内侧短跨连接杆的远离所述树脂圆筒外壳轴线的一侧设有两端分别与两个所述长跨连接杆连接的外侧短跨连接杆，两个所述外侧短跨连接杆分别位于所述树脂圆筒外壳轴线两侧且通过夹持释放装置与夹持释放连接杆连接；
两个所述夹持释放连接杆分别位于所述固定连接杆两侧且与所述树脂圆筒外壳轴线平行；
所述用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置的重心位于所述连接桥下端面的中心处。
2.根据权利要求1所述的用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置，其特征在于：所述固定连接杆与所述压力传感器的连接端具有容纳所述压力传感器端部第二压力传感器连接槽，所述压力传感器两端分别与所述第一压力传感器连接槽和所述第二压力传感器连接槽连接并通过水平设置的螺栓固定。
3.根据权利要求2所述的用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置，其特征在于：所述压力传感器为称重式压力传感器，且沿所述树脂圆筒外壳轴线设置，所述压力传感器的两端均设有螺栓孔。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置。
背景技术
通过模型冰实验模拟海洋结构物与海冰的碰撞过程是进行冰水动力学基础研究的重要数据来源，也是保证海工结构物结构强度，优化海工结构物水动力性能的有效手段，在海洋工程装备设计过程中起到了重要的作用。为能准确测量柱状海工结构物的在碎冰区域内以一定速度拖行时的阻力，需要柱状结构物具有一定刚性，在运动过程中不发生摆动且便于压力传感器的安装及相关线路的连接。
碎冰阻力实验需要对拖曳过程结构物所受阻力准确测量，由于碎冰实验碰撞过程的不稳定性，需要调整被拖曳结构的重心，使其与自由液面处于同一水平面。因此，一种用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置亟待研发。
实用新型内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置。本实用新型采用的技术手段如下：
一种用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置，能够安装在拖曳水池的拖车上，测量柱状海工结构物以一定速度经过有模型冰分布水域过程的总阻力，包括上端敞开的树脂圆筒外壳，以及一端从所述树脂圆筒外壳上端穿出与拖曳设备相连接且沿所述树脂圆筒外壳轴线延伸的固定连接杆，所述固定连接杆的另一端通过压力传感器与垂直于所述树脂圆筒外壳轴线的连接桥连接；
所述连接桥包括两个互相平行的长跨连接杆，所述树脂圆筒外壳的内壁具有容纳所述长跨连接杆端部的内壁凹槽，两个所述长跨连接杆之间通过两个互相平行的内侧短跨连接杆连接，两个所述内侧短跨连接杆位于所述树脂圆筒外壳轴线两侧且之间构成容纳所述压力传感器端部的第一压力传感器连接槽，每个所述内侧短跨连接杆的远离所述树脂圆筒外壳轴线的一侧设有两端分别与两个所述长跨连接杆连接的外侧短跨连接杆，两个所述外侧短跨连接杆分别位于所述树脂圆筒外壳轴线两侧且通过夹持释放装置与夹持释放连接杆连接；
所述夹持释放连接杆通过所述夹持释放装置与所述连接桥连接，在运动开始时加紧夹持所述连接桥，此时所述压力传感器不工作；待所述用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置达到所需速度后，释放所述夹持释放装置，所述压力传感器开始工作，测量所述树脂圆筒外壳所受阻力；在结束测量前，所述夹持释放装置加紧夹持所述连接桥，随后减速停车，完成测量，保证所述压力传感器不受加速、减速过程的影响。
两个所述夹持释放连接杆分别位于所述固定连接杆两侧且与所述树脂圆筒外壳轴线平行；
所述用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置的重心位于所述连接桥下端面的中心处。所述用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置的重心位于自由液面附近，所述用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置的重力与浮力相等，保证所述用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置不受垂直方向力干扰，准确测量水平方向阻力。
所述固定连接杆与所述压力传感器的连接端具有容纳所述压力传感器端部第二压力传感器连接槽，所述压力传感器两端分别与所述第一压力传感器连接槽和所述第二压力传感器连接槽连接并通过水平设置的螺栓固定，水平设置的螺栓保证在实验过程中所述压力传感器不会发生垂直于运动方向上的摆动。
所述压力传感器为称重式压力传感器，且沿所述树脂圆筒外壳轴线设置，所述压力传感器的两端均设有螺栓孔，一端通过螺栓与所述第一压力传感器连接槽连接，另一端通过螺栓与所述第二压力传感器连接槽连接。
工作状态下，所述固定连接杆与拖曳设备刚性连接，通过所述压力传感器和所述连接桥连接，进而与所述树脂圆筒外壳相连，拖动所述树脂圆筒外壳一起向前运动，在拖曳过程中由于所述压力传感器通过两端分布的水平设置的螺栓固定，在拖曳过程中所述树脂圆筒外壳不会产生垂直于拖曳方向的运动，由于所述树脂圆筒外壳重心位于自由液面附近，则测量的阻力值即为所述树脂圆筒外壳在静水中拖曳的阻力值与浮冰碰撞的阻力值之和，经过计算可以得到浮冰碰撞力。
本实用新型通过计算，使得设计吃水处重力和浮力相等，且不受垂直方向力的干扰，树脂圆筒外壳的重心与碰撞位置处于同一水平面，能够更加准确地测量模型冰与树脂圆筒外壳碰撞过程中的水平方向碰撞力；本实用新型能够根据不同的碰撞位置调整重心，以适用于不同工况下的实验，重心与碰撞作用点处于同一水平面，测量结果更加准确。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的具体实施方式中用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置的结构示意图(树脂圆筒外壳半剖)。
图2是本实用新型的具体实施方式中用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置的侧视图(树脂圆筒外壳半剖)。
图3是本实用新型的具体实施方式中用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置的俯视图。
图4是本实用新型的具体实施方式中连接桥的俯视图。
图5是本实用新型的具体实施方式中连接桥的主视图。
图6是本实用新型的具体实施方式中固定连接杆的结构示意图。
图7是本实用新型的具体实施方式中夹持释放装置与夹持释放连接杆连接示意图。
图8是本实用新型的具体实施方式中压力传感器的结构示意图。
图9是本实用新型的具体实施方式中压力传感器的侧视图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-图9所示，一种用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置，包括上端敞开的树脂圆筒外壳1，以及一端从所述树脂圆筒外壳1上端穿出与拖曳设备相连接且沿所述树脂圆筒外壳1轴线延伸的固定连接杆2，所述固定连接杆2的另一端通过压力传感器3与垂直于所述树脂圆筒外壳1轴线的连接桥连接；
所述连接桥包括两个互相平行的长跨连接杆4，所述树脂圆筒外壳1的内壁具有容纳所述长跨连接杆4端部的内壁凹槽，两个所述长跨连接杆4之间通过两个互相平行的内侧短跨连接杆5连接，两个所述内侧短跨连接杆5位于所述树脂圆筒外壳1轴线两侧且之间构成容纳所述压力传感器3端部的第一压力传感器连接槽6，每个所述内侧短跨连接杆5的远离所述树脂圆筒外壳1轴线的一侧设有两端分别与两个所述长跨连接杆4连接的外侧短跨连接杆7，两个所述外侧短跨连接杆7分别位于所述树脂圆筒外壳1轴线两侧且通过夹持释放装置8与夹持释放连接杆9连接；
两个所述夹持释放连接杆9分别位于所述固定连接杆2两侧且与所述树脂圆筒外壳1轴线平行；
所述用于测量柱状海工结构物碎冰阻力的实验装置的重心位于所述连接桥下端面的中心处。
所述固定连接杆2与所述压力传感器3的连接端具有容纳所述压力传感器3端部第二压力传感器连接槽10，所述压力传感器3两端分别与所述第一压力传感器连接槽6和所述第二压力传感器连接槽10连接并通过水平设置的螺栓11固定。
所述压力传感器3为称重式压力传感器，且沿所述树脂圆筒外壳1轴线设置，所述压力传感器3的两端均设有螺栓孔。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920074765.8
申请日:2019-01-16
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:91(大连)
授权编号:CN209783862U
授权时间:20191213
主分类号:G01M7/08
专利分类号:G01M7/08;G01M10/00
范畴分类:申请人:大连理工大学
第一申请人:大连理工大学
申请人地址:116024 辽宁省大连市高新园区凌工路2号
发明人:宗智;杨涛;张桂勇;孙哲;陈昭炀;殷志宏
第一发明人:宗智
当前权利人:大连理工大学
代理人:唐楠;李洪福
代理机构:21212
代理机构编号:大连东方专利代理有限责任公司 21212
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：压力感测器论文;