[发明专利]一种张力腿平台涡激运动水池模型实验装置

权利要求书

1.一种张力腿平台涡激运动水池模型实验装置，其特征在于，包括水平系泊机构、水平旋转机构、水平系泊调节机构和垂直系泊机构，所述水平旋转机构包括旋转电机及转盘，所述旋转电机驱动所述转盘水平转动；所述水平系泊机构包括多组水平系泊单元；所述水平系泊调节机构包括空心结构的圆环及与所述水平系泊单元数量相同的水平系泊调节单元，所述圆环朝向中心的一侧设置有贯通整个所述圆环内侧的开口，在所述开口位置的所述圆环内壁上设置有多个均布的定位槽；与所述开口位置相对的所述圆环内壁上沿所述圆环内壁设置有轨道；每个所述水平系泊调节单元包括定位球和压簧，所述定位槽的直径大于所述定位球的直径，所述定位球置于对应待测迎流角度的定位槽中，所述压簧的一端与所述定位球固定连接，所述压簧的另一端与所述轨道滑动连接；所述水平系泊单元中的水平系泊缆绳的一端穿过所述开口与所述定位球连接；所述垂直系泊机构包括多组垂直系泊单元；每组所述垂直系泊单元中的垂直系泊缆绳与所述转盘连接。

2.根据权利要求1所述的张力腿平台涡激运动水池模型实验装置，其特征在于，每个所述垂直系泊单元包括两根平行设置的所述垂直系泊缆绳，每根所述垂直系泊缆绳的一端与所述转盘连接，另一端通过垂向弹簧、垂向拉力传感器及张紧器与平台模型的立柱下端连接，所述平台模型通过多个所述垂直系泊单元系泊于所述圆环的中央，所述垂直系泊缆绳模拟张力腿筋腱。

3.根据权利要求2所述的张力腿平台涡激运动水池模型实验装置，其特征在于，所述水平系泊单元包括水平拉力传感器、水平弹簧及所述水平系泊缆绳，所述水平系泊缆绳的一端与所述定位球固定连接，另一端通过所述水平拉力传感器、水平弹簧与所述平台模型的立柱连接，所述水平弹簧与水平系泊缆绳共同构成水平系泊连接构件，模拟平台模型水平刚度和首摇刚度特性，并提供回复力和力矩。

4.根据权利要求3所述的张力腿平台涡激运动水池模型实验装置，其特征在于，还包括水池、拖车支架、垂直支架及圆环高度调节机构，所述垂直支架上端与所述拖车支架连接，所述垂直支架下端通过所述圆环高度调节机构与所述圆环连接；所述水池的顶面上设置有导轨，所述垂直支架的下端与所述导轨滑动连接；所述拖车支架上安装有摄像机及数据采集设备。

5.根据权利要求4所述的张力腿平台涡激运动水池模型实验装置，其特征在于，所述圆环高度调节机构包括四个伸缩执行器，每个所述伸缩执行器由驱动缸及伸缩杆组成，四个所述伸缩执行器均匀的连接于所述圆环上。

6.根据权利要求1所述的张力腿平台涡激运动水池模型实验装置，其特征在于，所述圆环内壁每隔5°设置一个所述定位槽。

7.根据权利要求4所述的张力腿平台涡激运动水池模型实验装置，其特征在于，所述旋转电机为防水的步进电机，所述步进电机通过螺栓固定在所述水池底部，所述转盘通过齿轮和螺母垫片沿水平方向固定在所述步进电机的转轴上。

8.根据权利要求4所述的张力腿平台涡激运动水池模型实验装置，其特征在于，所述数据采集设备为六自由度位移信号接收器及光信号发射器，所述六自由度位移信号接收器及光信号发射器分别安装于相对应的所述拖车支架及平台模型上。