一种仿生阻尼减摇装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110641641A(43)申请公布日2020.01.03(21)申请号201910611749.2(22)申请日2019.07.09(71)申请人王驰明地址361005福建省厦门市思明区思明南路422号厦门大学申请人尤方骏郭宇平肖晶晶姚恺涵(72)发明人王驰明尤方骏郭宇平肖晶晶姚恺涵(74)专利代理机构广州中坚知识产权代理事务所(特殊普通合伙)44515代理人赖丽娟(51)Int.Cl.B63B39/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种仿生阻尼减摇装置(57)摘要本发明涉及渔船、钓鱼艇、平台、趸船、重吊船、小型舰艇等船型，应用于海上航行或海上作业时的一种仿生阻尼减摇装置(称之为Flopper)：包括调节平衡块，仿生阻尼翼和导流翼结构；及其安装模块化式支撑结构：包括模块化基座、支撑杆架、滑轮装置等，重点研究并推导了Flopper阻尼力矩的公式，分析研究减摇效果。实际海上实验结果表明，应用该仿生减摇装置的船舶在海上静止作业时其减摇效果可达到59％以上，航行时平均减摇效果可达45％以上，验证了该装置的工程可行性和令人满意的减摇效果。CN110641641ACN110641641A权利要求书1/1页1.一种仿生阻尼减摇装置，其特征在于：包括减摇装置本体(100)和支撑装置(200)，所述减摇装置本体(100)包括调节平衡块(1)、仿生阻尼翼(2)和导流翼(3)，所述调节平衡块(1)与仿生阻尼翼(2)连接，所述仿生阻尼翼(2)的上侧设置有导流翼(3)，所述调节平衡块(1)用于调节减摇装置本体(100)的重心位置，所述仿生阻尼翼(2)用于产生减摇阻尼力矩以减小行进中的阻力，所述导流翼(3)用于保持行进中减摇装置本体(100)平衡，所述导流翼(3)上设置有四个连接孔，所述连接孔用于减摇装置本体(100)与支撑装置(200)连接，所述支撑装置(200)支撑于船体(300)。2.如权利要求1所述的一种仿生阻尼减摇装置，其特征在于：所述支撑装置(200)包括支撑部(4)、横杆(5)、外展支撑杆(6)、钢丝绳或锚链(7)、电机、液压油缸(8)，所述支撑部(4)固定于船体(300)，横杆(5)设置在支撑部(4)上方，支撑装置(200)的两侧设置有外展支撑杆(6)，所述外展支撑杆(6)的下端与两侧船舷铰接，所述外展支撑杆(6)的下端上方通过液压油缸(8)与支撑部(4)连接，所述外展支撑杆(6)的顶端设置有滑轮，减摇装置本体(100)通过钢丝绳或锚链(7)与固定在横杆(5)上的电机连接，钢丝绳或锚链(7)能够在滑轮上滑动，所述电机用于收放减摇装置本体(100)。3.如权利要求1所述的一种仿生阻尼减摇装置，其特征在于：所述仿生阻尼翼(2)仿鳐鱼身体形状设计，所述仿生阻尼装置(2)具有底边、顶边、侧斜边和侧竖边，所述底边与两侧的侧竖边连接，所述顶边与两侧的侧斜边连接，所述侧竖边与侧斜边连接。4.如权利要求3所述的一种仿生阻尼减摇装置，其特征在于：所述仿生阻尼翼(2)底边长度占船总长1％-8.5％，底边与顶边的距离为底边长度30％-50％，厚度为2mm-5mm，所述仿生阻尼翼(2)通过水流产生的阻尼力作用形成阻尼力矩以消除横摇力矩。5.如权利要求3所述的一种仿生阻尼减摇装置，其特征在于：所述导流翼(3)厚度为2mm-5mm，保持减摇装置本体(100)在工作状态下整体的动态平衡。2CN110641641A说明书1/5页一种仿生阻尼减摇装置技术领域[0001]本发明涉及渔船、钓鱼艇、平台、趸船、重吊船、小型舰艇等船型，在海上航行遇到随机波浪可产生阻尼力矩的仿生阻尼减摇装置(称之为Flopper)，具体涉及一种仿生阻尼减摇装置。背景技术[0002]船舶在海浪中航行，由于受到风、浪、海流等因素的影响，将产生六个自由度的运动：横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡、垂荡。对这些运动的控制不当，会引起姿态失稳，危及船舶航行安全。保持船舶姿态稳定的方法主要有三：①谐摇稳定—减小船舶的固有横摇频率，避开波浪扰动谐振频率，在船舶设计时考虑这一方面，可降低谐振横摇发生率；②阻尼稳定—增加系统的阻尼以减少横摇。③平衡稳定—通过施加稳定力矩来抵抗波浪扰动力矩。目前船舶上安装的减摇装置皆从上述后两方面出发，使船舶的各自由度运动保持在期望范围内，保证船舶航行稳定性或装载平衡性。[0003]相应的市面上也有一些被动式减摇装置，如实用专利号201721826467.7对应的可控被动式减摇水舱，但在实际使用过程中减摇水舱噪声大，使用复杂，虽然有的船舶上已安装，但据调查了解，其使用次数较少；又如发明专利号201580072347.X对应的减摇装置及船舶，其采用主动式减摇装置，运行过程中需要