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(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CN106184614A(43)申请公布日2016.12.07(21)申请号201610528811.8(22)申请日2016.07.06(71)申请人中国船舶重工集团公司第七○二研究所地址214082江苏省无锡市滨湖区无锡市116信箱(72)发明人金仲佳冯骏顾民胡科(74)专利代理机构无锡华源专利商标事务所(普通合伙)32228代理人孙力坚聂启新(51)Int.Cl.B63B9/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种船模阻力及姿态测量装置及测量方法(57)摘要本发明涉及一种船模阻力及姿态测量装置及测量方法,该装置由S型阻力仪、拖曳支杆、拉线式位移测量机构、导航架组件及抱闸机构组成;该装置在拖曳水池测量船模阻力的同时还可以获取船模首尾纵倾及升沉姿态,利用阻力仪与抱闸机构的交互工作来实现稳速状态下的船模阻力测量,利用拉线式位移测量机构中由首尾带动丝线,使电位器输出对应电压并通过线性关系获取船模艏部及船模艉部的垂向位移变化值,并计算出船模纵倾角、升沉值及船模艏柱、船模艉住位移变化值,在拖曳过程中导航架机构能保证船模在纵向运动自由,利用滚动轴承保证了滚筒纵向滑动摩擦小,纵向运动自由。CN106184614ACN106184614A权利要求书1/2页1.一种船模阻力及姿态测量装置,其特征在于:由设置于船模上的用于输出应变信号阻力值的S型阻力仪(1)、拖曳支杆(3)、用于测量船模姿态的拉线式位移测量机构、用于保证船模在纵向运动自由,横向运动约束的导航架组件及抱闸机构组成;所述S型阻力仪(1)的一端与拖曳支杆(3)固接,所述S型阻力仪(1)的另一端通过钢丝绳(2)与船模水平连接;所述拉线式位移测量机构包括定滑轮(7),所述定滑轮(7)与电位器(4)的轴心连接,于所述定滑轮(7)上绕接丝线(6),所述丝线(6)的一端连接预紧砝码(5),所述丝线(6)的另一端与船模连接;所述导航架组件由一对带有轴承的轴承座(1101)组成,于一对轴承座(1101)之间连接两根圆柱滚筒(1103);所述抱闸机构由夹紧装置(10)及刹车板(9)组成,所述刹车板(9)设置于船模上,所述夹紧装置(10)设置于拖曳支杆(3)上。2.如权利要求1所述的一种船模阻力及姿态测量装置,其特征在于:于互为相邻的两根圆柱滚筒(1103)之间还设置用于保持船模前进方向的导航杆(11)。3.如权利要求1所述的一种船模阻力及姿态测量装置,其特征在于:所述轴承座(1101)内带有的轴承为滚动轴承(1102)。4.如权利要求1所述的一种船模阻力及姿态测量装置,其特征在于:所述拉线式位移测量机构及导航架组件分别设置于船模艏部及船模艉部。5.如权利要求1所述的一种船模阻力及姿态测量装置,其特征在于:所述轴承座(1101)由水平板及垂直板连接构成“L”形板,于所述水平板上开设安装孔(1104),所述轴承均设置于垂直板内。6.一种利用权利要求1所述船模阻力及姿态测量装置进行测量的方法,其特征在于:将由S型阻力仪(1)、拖曳支杆(3)、拉线式位移测量机构、抱闸机构构成的船模阻力测量装置置于拖曳水池拖车的专用测桥卡轨上,导航架组件和刹车板安装在船模上;拖车加速使固定在测桥卡轨上的阻力测量装置运动,从而带动与阻力测量装置连接的船模运动,拖车加速过程中夹紧装置(10)将刹车板(9)夹紧,使流体作用力无法传递至S型阻力仪(1);待拖车速度稳定后松开夹紧装置(10),使船模阻力作用于S型阻力仪(1)中,由S型阻力仪(1)输出应变信号阻力值;同时,拖车拖曳过程中,由船模艏部或船模艉部的纵向运动带动丝线(6)使定滑轮(7)转动,定滑轮(7)转动带动电位器(4)的轴心随转,由电位器(4)上各端子输出不同电压线性对应垂向位移变化值,然后通过计算公式计算出纵倾角θ,船模艏柱位移变化值ΔFP,船模艉柱位移变化值ΔAP及船模升沉值σ。7.一种利用权利要求1所述船模阻力及姿态测量装置进行测量的方法,其特征在于:纵倾角θ的计算公式为:其中:D为丝线与船模艏部连接点垂向位移变化值(相对于船模静止时的垂向位置);E为丝线与船模艉部连接点垂向位移变化值(相对于船模静止时的垂向位置);L1为船模中心点O、丝线与船模艏部的连接点FM/丝线与船模艉部的连接点AM之间的距离。2CN106184614A权利要求书2/2页8.一种利用权利要求1所述船模阻力及姿态测量装置进行测量的方法,其特征在于:所述船模艏柱位移变化值值ΔFP的计算公式为:ΔFP=D-L1·actanθ+L·actanθ其中:D为丝线与船模艏部连接点垂向位移变化值(相对于船模静止时的垂向位置);L1为船模中心点O、丝线与船模艏部的连接点FM/丝线与船模艉部的连接点AM之