一种可调节式海洋平台模型试验装置的制作方法

本实用新型涉及海洋平台实验装置技术领域，尤其涉及一种可调节式海洋平台模型试验装置。

背景技术：

海洋工程模型试验是海洋工程领域的一种重要研究方法，它对准确预报海洋结构物的水动力性能，设计具有良好性能的海洋结构物，有着重要意义。

目前，在海洋工程模型试验中，为了精准测量模型在不同环境下的水动力性能，需要最大可能模拟出与真实平台受力的物理环境。在张力腿平台模型试验中，需要保证海洋平台模型收到顶板的侧向力几乎没有。关键技术是保证平台顶端跟顶板之间横向摩擦力尽可能减小，否则产生的较大横向阻力对试验测量造成干扰。

技术实现要素：

本实用新型主要是解决现有技术中所存在的技术问题，本实用新型提供一种横向阻力小、实验测量精度高的可调节式海洋平台模型试验装置。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本实用新型提供一种可调节式海洋平台模型试验装置，包括外部的连接装置，所述连接装置上固定有顶板，其还包括：

海洋平台模型，下部漂浮在水面上，

连接板，下表面与所述海洋平台模型的顶部相连接，其上表面设有气流发生机构，所述气流发生机构与所述顶板的位置相对应，且所述气流发生机构用于产生气流后与所述顶板之间形成一气流间隙；

多个固定支柱，与所述连接装置固定连接，多个所述固定支柱对称分布在所述连接板的四周，每个所述固定支柱的顶部与所述连接板之间通过弹性连接件相连接，其中，所述连接板与所述弹性连接件之间还设有位置调节机构，所述位置调节机构用于调节所述弹性连接件的初始位置，

其中，所述连接板与所述海洋平台模型通过螺栓可拆式连接。

进一步地，所述固定支柱与所述弹性连接件之间还设有弹力调节机构，所述弹力调节机构包括条形连接件和卡位螺母，所述条形连接件的一端与所述弹性连接件的一端相连接，所述条形连接件的内部还开设有腰型孔，所述卡位螺母穿设在所述腰型孔内，且所述卡位螺母用于将所述条形连接件与所述固定支柱相锁紧。

进一步地，所述弹力调节机构还包括调节板、螺杆和摇手，所述调节板固定在所述固定支柱顶部，所述螺杆的一端与所述条形连接件的另一端相连接，所述螺杆的另一端穿过所述调节板后与所述摇手相连接，其中，所述螺杆与所述调节板螺纹连接。

进一步地，所述摇手上还设有防滑纹。

进一步地，所述位置调节机构包括连接构件和移动滑槽，所述移动滑槽从所述连接板的边角处向中心处延伸，所述连接构件滑动穿设在所述移动滑槽中，且所述连接构件还与所述弹性连接件的另一端相连接。

进一步地，所述气流发生机构包括多个弹性支架和与所述弹性支架一一对应的气动轴承，多个所述弹性支架均布在所述连接板的上表面同一圆周上，所述气动轴承固定在所述弹性支架的顶部，并与外部的空气压缩机相连接，其中，所述气动轴承的位置与所述顶板的位置相对应。

进一步地，所述弹性支架包括上支架本体、下支架本体和减震弹簧，所述上支架本体与所述气动轴承相连接，所述下支架本体与所述连接板相连接，所述减震弹簧设置在所述上支架本体和下支架本体之间。

进一步地，所述顶板的截面积大于所述连接板的截面积。

本实用新型的有益效果在于：通过气流发生机构产生气流后与顶板之间形成气流间隙，该气流间隙的存在使海洋平台模型准确模拟了垂向预张力，横向阻力小且不影响海洋平台模型在水平面内的自由运动，从而模拟出了与真实平台受力的物理环境，其有效保证了试验测量的精度。而海洋平台模型经连接板与弹性连接件相连接，利用位置调节机构调节弹性连接件的初始位置，从而有效调节首摇刚度和/或系泊刚度，从而精准满足试验要求，并且将连接板与海洋平台模型通过螺栓可拆式连接，方便了连接板的安装和拆卸。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的可调节式海洋平台模型试验装置的结构示意图；

图2是本实用新型的可调节式海洋平台模型试验装置的位置调节机构的结构示意图；

图3是本实用新型的可调节式海洋平台模型试验装置的弹力调节机构的结构示意图；

图4是本实用新型的可调节式海洋平台模型试验装置的气流发生机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1-2所示，本实用新型的可调节式海洋平台模型试验装置，包括外部的连接装置 1，连接装置1可以为拖车机构或其他机构；连接装置1上固定有顶板2，其还包括：

海洋平台模型3，下部漂浮在水面上，

连接板4，下表面与海洋平台模型3的顶部相连接，其上表面设有气流发生机构5，气流发生机构5与顶板2的位置相对应，且气流发生机构5用于产生气流后与顶板2之间形成一气流间隙6；

多个固定支柱7，与连接装置1固定连接，多个固定支柱7对称分布在连接板4的四周，每个固定支柱7的顶部与连接板4之间通过弹性连接件8相连接，其中，连接板4与弹性连接件8之间还设有位置调节机构9，位置调节机构9用于调节弹性连接件8的初始位置。本实用新型中，为了使弹性连接件8具有一定的刚度，从而满足实验要求，弹性连接件8优选为弹簧。

其中，连接板4与海洋平台模型3通过螺栓可拆式连接。当然，也可以采用其他的可拆卸连接方式，如卡接等。

本实用新型通过气流发生机构5产生气流后与顶板1之间形成气流间隙6，该气流间隙 6的存在使海洋平台模型3准确模拟了垂向的预张力，其横向阻力小且不影响海洋平台模型 3在水平面内的自由运动，从而模拟出了与真实平台受力一致的物理环境，其有效保证了试验测量的精度。而海洋平台模型3经连接板4与弹性连接件8相连接，利用位置调节机构9 调节弹性连接件8的初始位置，从而有效调节首摇刚度和/或系泊刚度，从而精准满足试验要求，并且将连接板4与海洋平台3模型通过螺栓可拆式连接，方便了连接板4的安装和拆卸。

参阅图3所示，固定支柱7与弹性连接件8之间还设有弹力调节机构10，弹力调节机构10包括条形连接件101和卡位螺母102，条形连接件101的一端与弹性连接件8的一端相连接，条形连接件101的内部还开设有腰型孔103，卡位螺母102穿设在腰型孔103内，且卡位螺母102用于将条形连接件101与固定支柱7相锁紧。通过正向或反向拉动条形连接件101，带动弹性连接件8伸长或收缩至目标刚度，然后旋紧卡位螺母102将条形连接件101 与固定支柱7相锁紧，从而完成对弹性连接件8刚度的调节。

较佳的，本实用新型实施例中，弹力调节机构10还包括调节板104、螺杆105和摇手 106，调节板104固定在固定支柱7顶部，螺杆105的一端与条形连接件101的另一端相连接，螺杆105的另一端穿过调节板104后与摇手106相连接，其中，螺杆105与调节板104 螺纹连接。通过手动摇动摇手106，带动螺杆105旋转，从而拉伸或收缩条形连接件101至目标刚度，其大大方便了操作人员的使用，提高了工作效率。为了进一步起到防滑效果，摇手106上还设有防滑纹。

本实用新型中，位置调节机构9包括连接构件91和移动滑槽92，移动滑槽92从连接板4的边角处向中心处延伸，连接构件91滑动穿设在移动滑槽92中，且连接构件91还与弹性连接件8的另一端相连接。通过改变连接构件91在移动滑槽92中的位置，即可改变弹性连接件8的初始位置，从而可以有效调节首摇刚度和/或系泊刚度，使其能精准满足试验要求。

参阅图4所示，气流发生机构5包括多个弹性支架51和与弹性支架51一一对应的气动轴承52，多个弹性支架51均布在连接板4的上表面同一圆周上，气动轴承52固定在弹性支架51的顶部，并与外部的空气压缩机相连接，其中，气动轴承52的位置与顶板2的位置相对应。通过空气压缩机产生高压气体，经气动轴承52后形成气流，气流与顶部51接触后形成反作用力，对弹性支架51产生向下的压力，最终使气动轴承52与顶板2之间形成气流间隙6，从而使海洋平台模型3受到较大的垂向压力同时又受到很小的横向阻力，满足其实验需求。

本实用新型中，弹性支架51包括上支架本体511、下支架本体512和减震弹簧513，上支架本体511与气动轴承52相连接，下支架本体512与连接板4相连接，减震弹簧513设置在上支架本体511和下支架本体512之间。气动轴承52受到气流反作用力后，压迫减震弹簧513，使上支架本体511和下支架本体512相互靠近，从而扩大气动轴承52与顶板2 之间的间距。

较佳的，为了便于测量作用力的大小，下支架本体512与连接板4之间还设有三分力传感器53。同时，为了保证结构的稳定性，顶板2的截面积大于连接板4的截面积。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。