[发明专利]基于船舶防撞装置的桥墩碰撞冲击试验装置及其试验方法

说明书

本发明公开了一种基于船舶防撞装置的桥墩碰撞冲击试验装置，包括水池、混凝土桥墩模型、船舶模型、导轨和平板车，所述水池内设置有水，所述混凝土桥墩模型竖直固定于水池中，所述混凝土桥墩模型上悬挂设置有防撞装置，所述水池中的水上设置有船舶模型，所述船舶模型与防撞装置处于同一水平面；所述船舶模型通过悬挂绳索与平板车悬挂连接，所述平板车设置在导轨上，所述导轨架设在船舶模型的上方，调节悬挂绳索控制船舶模型的吃水深度；所述船舶模型和平板车的水平方向通过定滑轮牵引设置有重物，所述重物下坠，牵引平板车和船舶模型朝向混凝土桥墩模型方向的防撞装置碰撞。本发明考虑到了水的影响，真实地模拟无水或有水环境下的船舶防撞装置桥墩碰撞系统的碰撞过程。

技术领域

本发明涉及一种船舶—防撞装置—桥墩碰撞系统的冲击试验装置及其试验方法，用于真实模拟有水环境下的船与防撞装置的碰撞过程。

背景技术

随着我国交通运输业的快速发展，跨越江河的桥梁也越来越多，伴随而来的是船舶撞击桥梁的重大事故，带来重大的安全隐患和财产损失。为了得出相应的对策，设计试验模拟船舶的撞击过程变得至关重要。船舶与防撞装置或桥墩的碰撞发生在有水环境中，而之前大量的碰撞试验方法并没有考虑水对碰撞的影响。为了提高试验的准确性，本发明中的试验装置设置在无水或有水环境中，可以充分考虑碰撞过程中水的影响，因此能够真实地模拟无水或有水环境下的船舶—防撞装置——桥墩碰撞系统的碰撞过程。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于船舶防撞装置的桥墩碰撞冲击试验装置及其试验方法，考虑到了水的影响，真实地模拟无水或有水环境下的船舶防撞装置桥墩碰撞系统的碰撞过程。

技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

基于船舶防撞装置的桥墩碰撞冲击试验装置，包括水池、混凝土桥墩模型、船舶模型、导轨和平板车，所述水池内设置有水，所述混凝土桥墩模型竖直固定于水池中，所述混凝土桥墩模型上通过悬挂绳索悬挂设置有防撞装置，所述水池中的水上设置有船舶模型，所述船舶模型与防撞装置处于同一水平面；所述船舶模型通过悬挂绳索与平板车悬挂连接，所述平板车设置在导轨上，所述导轨架设在船舶模型的上方；所述船舶模型和平板车的水平方向通过定滑轮牵引设置有重物，所述重物下坠，牵引平板车和船舶模型朝向混凝土桥墩模型方向的防撞装置碰撞。

进一步的，所述重物距离坠地点的距离小于船舶模型的前端距离防撞装置的碰撞面距离。

进一步的，所述防撞装置前方设置有两个前、后设置的光电传感器。

进一步的，可以通过调节悬挂防撞装置和船舶模型的所述悬挂绳索的长度来实现不同吃水深度的碰撞工况。

进一步的，所述导轨的一端与混凝土桥墩模型顶端铰接，所述导轨的另一端与支撑柱连接；所述导轨绕混凝土桥墩模型旋转，模拟船舶模型与防撞装置的多角度碰撞的实验工况。

基于船舶防撞装置的桥墩碰撞冲击试验装置的试验方法，试验过程分为以下阶段：

在牵引阶段中，通过重物下落，牵引船舶模型前进，重物的一部分重力势能转化为船舶模型、平板车和重物的动能，为船舶模型提供碰撞的初始速度；

在自由滑行阶段开始时，重物落到地面上，船舶模型自由滑行；

在碰撞阶段开始前的瞬间，船舶模型前端通过光电传感器，测量出船舶模型与防撞装置碰撞前船舶模型的瞬时速度，之后发生船舶模型与防撞装置的碰撞。