本发明属于船舶与海洋工程测试，特别是涉及一种多自由度船舶局部曲壳动力学试验装置。
背景技术：
1、船舶在中高速航行过程中表面会因水流与结构相互作用产生剧烈的振动响应，球艏、船底等船舶曲壳结构动力学特性测试对船体状态监测、舱室舒适性研究具有重要的意义。针对船舶设计过程中不同材料参数实尺度曲壳结构振动特性分析难题，开展船舶局部曲壳动力学试验。
2、在开展本试验时，由于加筋实尺度曲壳结构刚度较大，普通力锤激励下振动响应较小，因此需采用大出力激振器作为激励源，试验开始时需依照试验需求将激振器调整至合适位置，一般支架仅起到支撑模型的作用或仅能将激振器以单一姿态固定于模型上，不能满足激振器不同角度以及不同位置激励的试验需求。因此，有必要发明一种既可以固定船体模型，又能根据载荷需求调整激振器角度与位置的多自由度支架。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明旨在提出一种多自由度船舶局部曲壳动力学试验装置，以解决现有船舶局部曲壳动力学试验中一般支架仅起到支撑模型的作用或仅能将激振器以单一姿态固定于模型上，不能满足激振器不同角度以及不同位置激励的试验需求的问题。
2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种多自由度船舶局部曲壳动力学试验装置，它包括支撑筏架、多自由度支架、船舶局部曲壳结构和激振器，所述多自由度支架的底部与支撑筏架的一侧转动连接，所述船舶局部曲壳结构设置在支撑筏架上，所述多自由度支架包括双横杆和对称设置的两根立杆，所述两根立杆的底端分别与支撑筏架的一侧的两端转动连接，所述双横杆沿立杆的长度方向移动设置在两根立杆之间，所述双横杆的两端分别与两根立杆连接，所述激振器转动设置在激振器基座上，所述激振器的输出端朝向船舶局部曲壳结构的外侧表面设置，所述激振器通过激振器基座与双横杆连接，所述激振器基座沿双横杆的长度方向移动设置在双横杆上。
3、更进一步的，所述支撑筏架的一侧设置有固定连杆，所述支撑筏架的一侧通过固定连杆与立杆连接。
4、更进一步的，所述支撑筏架包括多个固定杆和多个t型杆，所述多个连接杆与多个t型杆纵横交叉设置，所述多个固定杆的一端设置有第一连接杆，所述多个t型杆的一端设置有第二连接杆。
5、更进一步的，所述第一连接杆的两端均设置有转轴，所述第一连接杆的两端通过转轴分别与两个立杆转动连接。
6、更进一步的，所述立杆内外两侧表面上均均匀设置有多个螺孔，所述双横杆的两端通过螺栓与立杆内侧表面的螺孔连接。
7、更进一步的，所述第二连接杆通过固定连杆与立杆连接，所述固定连杆与第二连接杆上均匀设置有多个螺孔，所述固定连杆的一端的螺孔通过螺栓与立杆外侧表面的螺孔连接，所述固定连杆另一端的螺孔通过螺栓与第二连接杆上的螺孔连接。
8、更进一步的，所述双横杆上均匀设置有多个螺孔，所述激振器基座的四脚处均设置有螺孔，所述激振器基座的螺孔与双横杆上的螺孔之间通过螺栓连接。
9、更进一步的，所述船舶局部曲壳结构底部设置有多个螺孔，所述固定杆和t型杆的上表面均均匀设置有多个螺孔，所述船舶局部曲壳结构底部的螺孔与固定杆和t型杆上的螺孔之间均通过螺栓连接。
10、更进一步的，所述船舶局部曲壳结构的内、外表面上均均匀设置有多个振动加速度传感器，所述振动加速度传感器通过振动加速度传感器基座与船舶局部曲壳结构连接。
11、更进一步的，所述船舶局部曲壳结构的外表面上均匀设置有多个力传感器基座，所述激振器的输出端连接有激振杆，所述激振杆朝向船舶局部曲壳结构外表面的一端连接有力传感器，所述力传感器通过力传感器基座与船舶局部曲壳结构的外表面连接。
12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
13、1、本发明通过在支撑筏架上开设有排列规律的螺孔，船舶局部曲壳结构的底部与不同螺孔相连，实现了船舶局部曲壳结构位置的变化；
14、2、本发明通过在多自由度支架中立杆上开设有排列规律的螺孔，双横杆的两端可与立杆上不同螺孔相连，并且激振器基座可与双横杆上的不同螺孔相连，实现了激振器在多自由度支架所在平面内的移动，激振器通过与激振器基座的转动连接实现了激振器的角度变化；
15、3、本发明通过调节固定连杆与多自由度支架的相对位置，可将多自由度支架按一定角度固定于支撑筏架上；
16、4、本发明提供了一种多自由度船舶局部曲壳动力学试验装置，并通过支撑筏架、多自由度支架以及固定连杆，可调节激振器的的高度和角度、曲壳结构安装位置，实现了激振器在船舶局部曲壳结构上的不同位置以及不同角度的激励，满足了不同激励角度以及激励位置的试验需求；
17、5、本发明简单有效，可根据实际试验要求从多角度激励船舶局部曲壳结构，提升了具有较大刚度的实尺度结构动力学特性测试时工况调整的便捷性，具有结构简单、应用范围广泛等特点，为船舶振动特性研究提供数据支撑。
1.一种多自由度船舶局部曲壳动力学试验装置，其特征在于：它包括支撑筏架(1)、多自由度支架(2)、船舶局部曲壳结构(3)和激振器(4)，所述多自由度支架(2)的底部与支撑筏架(1)的一侧转动连接，所述船舶局部曲壳结构(3)设置在支撑筏架(1)上，所述多自由度支架(2)包括双横杆(7)和对称设置的两根立杆(6)，所述两根立杆(6)的底端分别与支撑筏架(1)的一侧的两端转动连接，所述双横杆(7)沿立杆(6)的长度方向移动设置在两根立杆(6)之间，所述双横杆(7)的两端分别与两根立杆(6)连接，所述激振器(4)转动设置在激振器基座(8)上，所述激振器(4)的输出端朝向船舶局部曲壳结构(3)的外侧表面设置，所述激振器(4)通过激振器基座(8)与双横杆(7)连接，所述激振器基座(8)沿双横杆(7)的长度方向移动设置在双横杆(7)上。
2.根据权利要求1所述的一种多自由度船舶局部曲壳动力学试验装置，其特征在于：所述支撑筏架(1)的一侧设置有固定连杆(5)，所述支撑筏架(1)的一侧通过固定连杆(5)与立杆(6)连接。
3.根据权利要求2所述的一种多自由度船舶局部曲壳动力学试验装置，其特征在于：所述支撑筏架(1)包括多个固定杆(10)和多个t型杆(9)，所述多个连接杆与多个t型杆(9)纵横交叉设置，所述多个固定杆(10)的一端设置有第一连接杆(11)，所述多个t型杆(9)的一端设置有第二连接杆(12)。
4.根据权利要求3所述的一种多自由度船舶局部曲壳动力学试验装置，其特征在于：所述第一连接杆(11)的两端均设置有转轴(16)，所述第一连接杆(11)的两端通过转轴(16)分别与两个立杆(6)转动连接。
5.根据权利要求3所述的一种多自由度船舶局部曲壳动力学试验装置，其特征在于：所述立杆(6)内外两侧表面上均均匀设置有多个螺孔，所述双横杆(7)的两端通过螺栓与立杆(6)内侧表面的螺孔连接。
6.根据权利要求5所述的一种多自由度船舶局部曲壳动力学试验装置，其特征在于：所述第二连接杆(12)通过固定连杆(5)与立杆(6)连接，所述固定连杆(5)与第二连接杆(12)上均匀设置有多个螺孔，所述固定连杆(5)的一端的螺孔通过螺栓与立杆(6)外侧表面的螺孔连接，所述固定连杆(5)另一端的螺孔通过螺栓与第二连接杆(12)上的螺孔连接。
7.根据权利要求6所述的一种多自由度船舶局部曲壳动力学试验装置，其特征在于：所述双横杆(7)上均匀设置有多个螺孔，所述激振器基座(8)的四脚处均设置有螺孔，所述激振器基座(8)的螺孔与双横杆(7)上的螺孔之间通过螺栓连接。
8.根据权利要求3所述的一种多自由度船舶局部曲壳动力学试验装置，其特征在于：所述船舶局部曲壳结构(3)底部设置有多个螺孔，所述固定杆(10)和t型杆(9)的上表面均均匀设置有多个螺孔，所述船舶局部曲壳结构(3)底部的螺孔与固定杆(10)和t型杆(9)上的螺孔之间均通过螺栓连接。
9.根据权利要求1所述的一种多自由度船舶局部曲壳动力学试验装置，其特征在于：所述船舶局部曲壳结构(3)的内、外表面上均均匀设置有多个振动加速度传感器(17)，所述振动加速度传感器(17)通过振动加速度传感器基座(18)与船舶局部曲壳结构(3)连接。
10.根据权利要求1所述的一种多自由度船舶局部曲壳动力学试验装置，其特征在于：所述船舶局部曲壳结构(3)的外表面上均匀设置有多个力传感器基座(15)，所述激振器(4)的输出端连接有激振杆(13)，所述激振杆(13)朝向船舶局部曲壳结构(3)外表面的一端连接有力传感器(14)，所述力传感器(14)通过力传感器基座(15)与船舶局部曲壳结构(3)的外表面连接。