[发明专利]多参数耦合的载液船舶碰撞试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种多参数耦合的载液船舶碰撞试验装置，包括水池，数据采集系统，设于水池上的撞击船、被撞船、撞击船牵引导向装置和被撞船牵引导向装置；所述数据采集系统包括CPU、无线通信模块、存储器、若干个无线压力传感器和若干个无线位移传感器；所述撞击船与撞击船牵引导向装置连接，所述被撞船与被撞船牵引导向装置连接；所述CPU分别与无线通信模块和存储器电连接，CPU通过无线通信模块与各个无线压力传感器和各个无线位移传感器连接。本发明通过改变撞击船的相关参数、被撞船的相关参数和水池中的水量来进行多参数耦合的载液船舶碰撞试验，得到不同的参数对试验结果的影响。

技术领域

本发明涉及船舶制造技术领域，尤其是涉及一种能够研究多种参数对碰撞试验结果的影响的多参数耦合的载液船舶碰撞试验装置及试验方法。

背景技术

随着全球能源需求的不断增长，超大油轮和浮式生产储油轮装载量越来越大，而且航速不断提高，航线也越来越拥挤，船与船发生碰撞事故的可能性增加。而船舶碰撞事故后果十分严重，尤其是油船等液货船碰撞事故，因此有必要对载液船舶碰撞损伤进行研究。

当前对于船舶碰撞的研究方法主要有试验法、经验公式法、简化解析法、数值仿真法等四种方法。由于船舶碰撞是一个十分复杂的瞬态非线性动态响应过程，船舶碰撞过程中许多问题难以用经验公式法、简化解析法和数值仿真法等方法表达，为了更准确地研究船舶碰撞过程，开展试验研究是非常必要的。同时由于实尺度碰撞试验成本高，实尺度碰撞试验未成为主流的研究方式，而小尺度碰撞试验正好弥补了实尺度的不足，目前已成为船舶碰撞试验的主流研究方式。

目前小尺度碰撞试验主要研究空载状态下船舶结构损伤，研究形式较为单一，考虑船舶影响因素较少，甚至未考虑载液船舶舱内液体在碰撞过程的影响作用。这使得对载液船舶碰撞损伤性能的全面分析研究存在严重的局限性和不可靠性。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的上述不足，提供了一种能够研究多种参数对碰撞试验结果的影响的多参数耦合的载液船舶碰撞试验装置及试验方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种多参数耦合的载液船舶碰撞试验装置，包括水池，数据采集系统，设于水池上的撞击船、被撞船、撞击船牵引导向装置和被撞船牵引导向装置；所述被撞船包括撞击船体和设于撞击船体上的可更换的撞击面，所述撞击船体内设有第一液舱，所述数据采集系统包括CPU、无线通信模块、存储器、若干个无线压力传感器和若干个无线位移传感器；所述撞击船与撞击船牵引导向装置连接，所述被撞船与被撞船牵引导向装置连接；所述CPU分别与无线通信模块和存储器电连接，CPU通过无线通信模块与各个无线压力传感器和各个无线位移传感器连接。

本发明通过改变撞击船的相关参数、被撞船的相关参数和水池中的水量来进行多参数耦合的载液船舶碰撞试验，得到不同的参数对试验结果的影响。

作为优选，所述撞击船包括可分离的船艏、主船体、第一连接杆和导向圆盘，所述主船体上设有第二液舱；所述可分离的船艏与主船体连接，所述第一连接杆贯穿可分离的船艏，第一连接杆与导向圆盘连接，第一连接杆的两端与撞击船牵引导向装置连接。

作为优选，所述撞击船牵引导向装置包括定滑轮、第一牵引钢丝、第一重物和小车；所述定滑轮位于水池的一侧，所述小车位于第一连接杆的两端，所述第一牵引钢丝的一端与小车连接，第一牵引钢丝的另一端绕过定滑轮与第一重物连接。

作为优选，所述被撞船牵引导向装置包括导轨、第二牵引钢丝和第二重物；所述导轨贯穿被撞船，所述第二牵引钢丝的一端与被撞船连接，第二牵引钢丝的另一端与第二重物连接。

作为优选，可分离的船艏和主船体通过螺栓连接。

作为优选，无线压力传感器为2个，其中，一个无线压力传感器位于被撞船的可更换的撞击面上，另一个无线压力传感器位于被撞船的液舱的内侧壁上；无线位移传感器为1个，无线位移传感器位于被撞船上。