傾斜搖擺與低頻振動(dòng)復(fù)合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，尤其涉及一種可以分析大幅值傾斜搖擺運(yùn)動(dòng)與小幅值低頻振動(dòng)的耦合動(dòng)力學(xué)情況的傾斜搖擺與低頻振動(dòng)復(fù)合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]艦船因回轉(zhuǎn)、高速航行、遭受風(fēng)浪、破損、操作不當(dāng)和裝載不平衡會(huì)造成傾斜和搖擺，風(fēng)浪還會(huì)造成艦船的縱蕩、橫蕩和垂蕩。潛艇緊急上升、下降過程或遭遇海洋密度躍層時(shí)會(huì)出現(xiàn)縱傾，水下轉(zhuǎn)向時(shí)又會(huì)出現(xiàn)橫傾和偏航，舵操作時(shí)又會(huì)引起橫搖角、縱搖角、艏搖角、橫蕩、縱蕩等，故潛艇的長期深潛動(dòng)態(tài)貯航運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為六自由度傾斜搖擺運(yùn)動(dòng)。目前國內(nèi)外針對海水對艦船、潛艇影響的研究都是將艦船的運(yùn)動(dòng)簡化成六自由度的Stewart傾斜搖擺平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)。
[0003]另外，潛艇貯航時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，其是關(guān)于自然環(huán)境(海浪、風(fēng))激勵(lì)、強(qiáng)迫激勵(lì)(螺旋槳軸轉(zhuǎn)速、往復(fù)機(jī)械和其他裝備的運(yùn)行等)、潛艇結(jié)構(gòu)、裝備安裝結(jié)構(gòu)和裝備響應(yīng)的復(fù)雜函數(shù)。通常海水對潛艇的振動(dòng)均以低頻振動(dòng)為主，因此可以用現(xiàn)有的液壓振動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生低頻振動(dòng)的方法來研究潛艇的振動(dòng)對其上武器裝備的影響。
[0004]然而，艦船、潛艇在海水中的真實(shí)運(yùn)動(dòng)是傾斜搖擺與低頻振動(dòng)相耦合的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，單獨(dú)的傾斜搖擺或低頻振動(dòng)平臺(tái)模型并不能準(zhǔn)確地分析艦船運(yùn)動(dòng)對其上武器裝備的影響情況，也無法得出兩平臺(tái)之間的相互力耦合關(guān)系。目前，國內(nèi)外針對傾斜搖擺與低頻振動(dòng)復(fù)合平臺(tái)的研究尚未開展，本實(shí)用新型公開一種傾斜搖擺與低頻振動(dòng)相耦合的復(fù)合試驗(yàn)平臺(tái)，旨在對這兩種運(yùn)動(dòng)的耦合提供一種試驗(yàn)裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種可以分析大幅值傾斜搖擺運(yùn)動(dòng)與小幅值低頻振動(dòng)的耦合動(dòng)力學(xué)情況的傾斜搖擺與低頻振動(dòng)復(fù)合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
[0006]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0007]一種傾斜搖擺與低頻振動(dòng)復(fù)合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括六自由度傾斜搖擺平臺(tái)和低頻液壓振動(dòng)平臺(tái)，所述六自由度傾斜搖擺平臺(tái)包括搖擺平臺(tái)底座、搖擺平臺(tái)工作臺(tái)、球鉸和搖擺平臺(tái)液壓缸，所述搖擺平臺(tái)底座的上表面和所述搖擺平臺(tái)工作臺(tái)的下表面沿圓周方向分別均勻分布有三組所述球鉸，每組所述球鉸包括兩個(gè)相鄰排列的所述球鉸，所述搖擺平臺(tái)底座上的六個(gè)所述球鉸分別與六個(gè)所述搖擺平臺(tái)液壓缸的下端連接，六個(gè)所述搖擺平臺(tái)液壓缸的活塞桿的上端分別與所述搖擺平臺(tái)工作臺(tái)上的六個(gè)所述球鉸連接，相鄰的兩個(gè)所述搖擺平臺(tái)液壓缸之間呈“八”字形或倒“八”字形，每個(gè)所述搖擺平臺(tái)液壓缸的液壓油各自獨(dú)立控制;所述低頻液壓振動(dòng)平臺(tái)包括振動(dòng)平臺(tái)底座、振動(dòng)平臺(tái)工作臺(tái)和低頻振動(dòng)液壓缸，所述低頻振動(dòng)液壓缸的下端與所述振動(dòng)平臺(tái)底座的上面連接，所述低頻振動(dòng)液壓缸的活塞桿的上端與所述振動(dòng)平臺(tái)工作臺(tái)的下面連接;所述振動(dòng)平臺(tái)底座安裝于所述搖擺平臺(tái)工作臺(tái)上且兩者軸心線重合。
[0008]上述結(jié)構(gòu)中，六自由度傾斜搖擺平臺(tái)的六個(gè)液壓缸進(jìn)行自主的運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致?lián)u擺平臺(tái)工作臺(tái)產(chǎn)生不同的位移與轉(zhuǎn)角，對低頻液壓振動(dòng)平臺(tái)產(chǎn)生大幅度傾斜搖擺;低頻液壓振動(dòng)平臺(tái)的低頻振動(dòng)液壓缸帶動(dòng)振動(dòng)平臺(tái)工作臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng);六自由度傾斜搖擺平臺(tái)和低頻液壓振動(dòng)平臺(tái)共同帶動(dòng)振動(dòng)平臺(tái)工作臺(tái)上的試驗(yàn)件產(chǎn)生傾斜搖擺與低頻振動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，為試驗(yàn)件的復(fù)合運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)提供條件。
[0009]為了便于安裝，所述搖擺平臺(tái)底座上的六個(gè)所述球鉸分別通過六根連接桿與六個(gè)所述搖擺平臺(tái)液壓缸的下端連接。
[0010]具體地，所述搖擺平臺(tái)工作臺(tái)上設(shè)有多個(gè)豎向的搖擺平臺(tái)通孔，所述振動(dòng)平臺(tái)底座上設(shè)有多個(gè)豎向的振動(dòng)平臺(tái)通孔，所述搖擺平臺(tái)工作臺(tái)與所述振動(dòng)平臺(tái)底座之間通過螺栓連接。
[0011]為了擴(kuò)大適應(yīng)范圍，所述搖擺平臺(tái)工作臺(tái)上的搖擺平臺(tái)通孔共12個(gè)，每六個(gè)圍成一圈，每一圈的所述搖擺平臺(tái)通孔分為兩個(gè)一組的三組，每一圈的三組所述搖擺平臺(tái)通孔均勻周向排列，兩圈所述搖擺平臺(tái)通孔為內(nèi)外排列;所述振動(dòng)平臺(tái)工作臺(tái)上的振動(dòng)平臺(tái)通孔共6個(gè)且分為兩個(gè)一組的三組，三組所述振動(dòng)平臺(tái)通孔均勻周向排列。
[0012]作為優(yōu)選，所述搖擺平臺(tái)底座上的六個(gè)所述球鉸中每組的兩個(gè)所述球鉸之間的距離為LI，所述搖擺平臺(tái)底座上的六個(gè)所述球鉸中相鄰兩組中相鄰兩個(gè)所述球鉸之間的距離為NI，L1為NI的三分之一至五分之一;所述搖擺平臺(tái)工作臺(tái)上的六個(gè)所述球鉸中每組的兩個(gè)所述球鉸之間的距離為L2，所述搖擺平臺(tái)工作臺(tái)上的六個(gè)所述球鉸中相鄰兩組中相鄰兩個(gè)所述球鉸之間的距離為N2，L2為N2的三分之一至五分之一。上述結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的試驗(yàn)效果。
[0013]作為優(yōu)選，所述搖擺平臺(tái)底座的直徑為所述搖擺平臺(tái)工作臺(tái)的直徑的1-3倍。
[0014]更優(yōu)選地，所述搖擺平臺(tái)底座的直徑為所述搖擺平臺(tái)工作臺(tái)的直徑的2倍。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0016]通過本實(shí)用新型可以將大幅值的傾斜搖擺運(yùn)動(dòng)與小幅值的低頻振動(dòng)進(jìn)行疊加，試驗(yàn)分析兩者的耦合動(dòng)力學(xué)情況，從而模擬艦船、潛艇等在海上的真實(shí)運(yùn)動(dòng)情形，為其上武器的安全運(yùn)輸、貯存等提供有效手段。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型所述傾斜搖擺與低頻振動(dòng)復(fù)合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的立體圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型所述六自由度傾斜搖擺平臺(tái)的立體圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型所述低頻液壓振動(dòng)平臺(tái)的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0021]如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型所述傾斜搖擺與低頻振動(dòng)復(fù)合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括六自由度傾斜搖擺平臺(tái)2和低頻液壓振動(dòng)平臺(tái)I，六自由度傾斜搖擺平臺(tái)2包括搖擺平臺(tái)底座26、搖擺平臺(tái)工作臺(tái)21、球鉸22和搖擺平臺(tái)液壓缸24，搖擺平臺(tái)底座26的上表面和搖擺平臺(tái)工作臺(tái)21的下表面沿圓周方向分別均勻分布有三組球鉸22，每組球鉸22包括兩個(gè)相鄰排列的球鉸22，搖擺平臺(tái)底座26上的六個(gè)球鉸22分別通過六根連接桿25與六個(gè)搖擺平臺(tái)液壓缸24的下端連接，六個(gè)搖擺平臺(tái)液壓缸24的活塞桿23的上端分別與搖擺平臺(tái)工作臺(tái)21上的六個(gè)球鉸22連接，相鄰的兩個(gè)搖擺平臺(tái)液壓缸24之間呈