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一种模拟舰船模型搁浅的装置及获取搁浅姿态的方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-16 15:11:39

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 王正伦 | 2023-10-16 15:11:39

一种模拟舰船模型搁浅的装置,其特征在于,该装置包括搁浅面板、升降机构和横向移动机构,其中:所述搁浅面板用于放置舰船模型,所述升降机构用于调整所述搁浅面板的高度,所述横向移动机构用于调整所述搁浅面板横向的位移;所述搁浅面板包括短距搁浅面板、中距搁浅面板以及长距搁浅面板三种,根据舰船模型模拟的搁浅状态择一选择;当模拟舰船全搁浅状态时,选择长距搁浅面板,舰船模型整体放置在长距搁浅面板上;当模拟舰船板搁浅状态时,选择中距搁浅面板,舰船模型的一半放置在所述中距搁浅面板上;当模拟局部搁浅状态时,选择短距搁浅面板,舰船模型局部放置在所述短距搁浅面板上。

本发明属于船舶与海洋相关技术领域,并公开了一种模拟舰船模型搁浅的装置及获取搁浅姿态的方法。该装置包括搁浅面板、升降机构和横向移动机构,搁浅面板用于放置舰船模型,升降机构用于调整搁浅面板的高度,横向移动机构用于调整搁浅面板横向的位移;搁浅面板包括短距搁浅面板、中距搁浅面板以及长距搁浅面板,根据舰船模型模拟的搁浅状态择一选择;当模拟舰船全搁浅状态时,选择长距搁浅面板,舰船模型整体放置在长距搁浅面板上;当模拟舰船板搁浅状态时,选择中距搁浅面板,舰船模型的一半放置在中距搁浅面板上;当模拟局部搁浅状态时,选择短距搁浅面板,舰船模型局部放置在短距搁浅面板上。通过本发明,解决依靠人力经验判断搁浅状态的问题。

随着我国经济高速发展及进出口贸易进一步增加,海上交通运输日益繁忙,舰船在从事海上作业时,不可避免的会发生搁浅、无法移动的情况。船舶与不规则的水体底部接触,无法保持正常航行状态时,即定义为搁浅状态(一般发生在近岸区,如触礁)。搁浅往往对船舶本身产生重大的结构影响,严重者更可能导致船舶进水倾覆,人员伤亡,造成巨大损失。当搁浅情况严重时,船舶只能依靠搜救队救援,但当船舶各装置还可正常运转,且进水情况得到控制时,通过调整或丢弃船上的重物和反转螺旋桨(倒车),即可实现搁浅自救。然而目前并没有固定常规的方法解决,更多的只能依靠舰船管理人员的经验或等待海上救捞队支援。由于船舶搁浅时复杂的搁浅状态及受力情况,现行的实验方法中仍没有较常规可靠的方法来研究船舶搁浅,因此进行船舶搁浅模拟实验方法研究十分必要。

华中科技大学(Huazhong University of Science and Technology),简称华中大、华科大 ,位于湖北省武汉市,是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”“985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划2.0,是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地,为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。

总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,具备下列有益效果:

1.本发明中为模拟舰船的不同搁浅状态,根据不同的搁浅状态选择不同大小的搁浅面板,若在半搁浅和局部搁浅过程中仍然选择长距搁浅面板,当舰船模型放置在搁浅面板上时,会导致搁浅面板两侧受力不均而倾覆,故需要根据不同的搁浅状态选择不同的搁浅面板,从而可以改变船体受力点的位置,实现不同搁浅状态的模拟;通过模拟不同的搁浅状态获知不同搁浅状态时船体模型的受力状态和姿态,以此得到通过抛载或调整压载实现自救的情况集合,以及通过他船拖曳救援的情况集合,从而为搁浅自救方案的选择提供决策依据;

2.与现有技术相比,本发明的重点在于研究舰船搁浅发生后到舰船浮态恢复正常的过程,并不关注搁浅前到搁浅状态之间船体受力的动态变化,因此,本发明采用了升降机构和横向移动机构分别从高度和横向位置两个方向上调整搁浅面板,高度方向上根据水深调整舰船的高度,进而使其达到搁浅状态,横向方向上,在舰船不移动的情况下调整搁浅面板使其可以移动至舰船的底部,二者配合,使得舰船在位置不变的情况下实现舰船搁浅状态的模拟,并且采用本发明的装置,船可以有倾角,且测得的力是静态的,更加符合船舶搁浅发生后到船舶浮态恢复正常期间受力的变化;

3.本发明者中通过设置导向单元和刹车单元进一步地完善升降机构和横向位移机构的功能,一方面保证升降机构在垂向移动时的垂直度,另一方面保证横向位移机构在横向位置固定后,不再产生二次偏移,减小舰船的位置误差;

4.本发明结构简单,方便且实用,可根据不同需求更改和定制可更换搁浅面板,利用力传感器位置和面板位置的改变可以实现多距离、多位置的搁浅分力测量;利用牵引索、顶紧液压缸和轨道之间的作用可以实现装置的纵向位置的改变和固定;利用升降机构液压缸的压力表盘和释放锁定旋杆,可以很好的监控液压缸的状态以及升降的稳定性。

本专利成果采用技术转让,技术入股,技术合作等成果转化方式,希望进一步实现该专利的有益效果,有兴趣皆可面议。