一种模拟水下隔振系统性能的试验装置及试验方法与流程

本发明涉及减振降噪，尤其涉及一种模拟水下隔振系统性能的试验装置及试验方法。

背景技术：

1、一般水下航行器的隔振系统由设备-支撑钢架-隔振器-基座-耐压壳体组成，水下航行器在深水条件下，受静水压的影响，耐压壳体会产生收缩变形导致隔振系统左右舷的基座产生相对移动，左右舷基座的相对距离会缩小，会对隔振系统的姿态、变形会产生比较大的改变，极大影响隔振系统的稳定和隔振性能，为了获得深水条件下隔振系统的变化规律，为隔振系统的位移补偿设计提供指导，需要开展静水压下隔振系统变形的试验研究，然而使用模拟舱段开展水压力试验，成本太高，试验周期长，不利于隔振系统位移补偿功能的迭代设计。因此亟需在陆上建设移动台架模拟实际基座的移动，以掌握隔振系统变形规律，快速迭代位移补偿能力，释放水下航行器在深水压力下产生的各类风险。

2、目前陆上台架的隔振系统的基座一般均刚性安装在混凝土地基上或者安装在舱段内，没有办法模拟耐压壳体收缩变形的条件。因此本发明提出了一种模拟深水条件下隔振系统横向移动的试验装置。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种模拟水下隔振系统性能的试验装置及试验方法，可以模拟不同水深下隔振系统的横向变形，有益于掌握变形规律，为深水条件下水下航行器隔振系统的设计提供数据支撑。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一方面，本发明提供了一种模拟水下隔振系统性能的试验装置，所述试验装置包括：

4、固定基座；

5、移动基座，对称设置有两个，两个移动基座滑动设置在固定基座顶面；

6、设备模拟体，设置在两个移动基座顶面之间；

7、隔振器，对称设置有两组，分别固定位于两个移动基座顶面，每组隔振器的顶面分别与设备模拟体一侧底面固定连接；

8、加载组件，对称设置有两组，分别位于移动基座远离设备模拟体的一侧，加载组件的一端与固定基座固定连接，另一端与移动基座相连接，两组加载组件用于驱使两个移动基座相对于固定基座同步水平移动。

9、在上述技术方案的基础上，优选的，所述设备模拟体包括支撑机架及安装在支撑机架上的水泵，所述支撑机架上可拆卸设置有多个配重体。

10、进一步，优选的，每组隔振器中的隔振器数量至少设置两个，至少两个隔振器间隔排布在设备模拟体底面，至少两个隔振器的排布方向垂直于移动基座平移方向。

11、在上述技术方案的基础上，优选的，所述加载组件包括铰接座、加载缸及位移传感器，所述铰接座固定设置在固定基座上，加载缸的固定端与铰接座铰连接，加载缸的伸缩杆与移动基座铰连接，位移传感器设置在加载缸上，用于检测移动基座水平位移量。

12、进一步，优选的，所述加载组件还包括力传感器，所述力传感器设置于加载缸的伸缩杆朝向移动基座的一端。

13、在上述技术方案的基础上，优选的，移动基座与固定基座之间平行设置两条直线滑轨，直线滑轨的长度方向与移动基座滑动方向平行，直线滑轨与固定基座固定连接，加载组件位于两条直线滑轨中间，移动基座底面固定设置有与直线滑轨滑动连接的滑块。

14、在上述技术方案的基础上，优选的，还包括设置在移动基座和固定基座之间的锁紧组件，所述锁紧组件包括活塞缸、活塞杆、锁紧件及滑动件，所述滑动件水平固定设置在移动基座内，锁紧件的一端与固定基座固定连接，另一端活动穿过移动基座并位于滑动件上方，活塞缸水平滑动设置在锁紧件与滑动件之间，活塞杆的一端位于活塞缸中，另一端与移动基座侧壁水平固定连接，活塞缸的平移方向和移动基座相对于固定基座的平移方向一致，锁紧件顶部朝向滑动件的一面具有倾斜设置的锁紧面，锁紧面沿活塞杆长度方向设置，所述活塞缸的顶面与锁紧面相配合。

15、进一步，优选的，所述移动基座和固定基座之间至少设置两个间隔布置的锁紧组件，两个锁紧组件的布置方向垂直于移动基座平移方向，两个移动基座之间的锁紧组件对称设置。

16、另一方面，本发明提供了一种模拟水下隔振系统性能的试验方法，其利用了第一方面所述的试验装置，包括以下步骤：

17、s1、将固定基座安装在地面上，两个移动基座相对滑动设置在固定基座上，并分别连接加载组件，两个移动基座用来模拟隔振系统左右舷的基座；

18、s2、将待测隔振器安装在移动基座顶面，两个移动基座上的隔振器数量相同，将设备模拟体与两个移动基座上的隔振器固定连接，模拟航行器壳体内部真实设备；

19、s3、确定待测隔振器试验的水平位移量，通过两组加载组件分别驱使两个移动基座相对于固定基座同步相对平移；

20、s4、逐渐增大两个移动基座相对固定基座的位移量，使隔振器在横向剪切变形过程中产生不同的位移补偿量；

21、s5、对两个移动基座进行一定次数的往复横向位移后，将待测隔振器从试验装置中取下，进行刚度对比，评估各类隔振器的位移补偿能力。

22、进一步，优选的，还包括如下步骤：当加载组件驱使移动基座移动到指定位置后，通过将移动基座在固定基座上进行位置锁定，可以对待测隔振器的隔振效果进行检测评估。

23、本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

24、(1)本发明公开的试验装置，通过将固定基座安装在陆地上，通过两组加载组件分别驱使两个移动基座相对于固定基座同步相对平移，可以模拟隔振系统中左右舷基座的横向水平位移，在两个移动基座同步移动的过程中，隔振器会受到横向剪切变形，通过逐渐增大两个移动基座相对固定基座的位移量，并对待测隔振器进行一定次数的往复横向剪切试验后，将待测隔振器从试验装置中取下，进行刚度对比，从而可以评估各类隔振器的位移补偿能力，掌握不同深水条件下隔振系统的变化规律，为深水条件下水下航行器隔振系统的设计提供数据支撑；

25、(2)当两个移动基座相对于固定基座移动到合适位置后，通过锁紧组件将移动基座和固定基座进行位置锁定，可以对待测隔振器的隔振效果进行检测评估，从而方便开展隔振系统随静水压变化的试验研究。

技术特征：

1.一种模拟水下隔振系统性能的试验装置，其特征在于，所述试验装置包括：

2.如权利要求1所述的模拟水下隔振系统性能的试验装置，其特征在于：所述设备模拟体(3)包括支撑机架(31)及安装在支撑机架(31)上的水泵(32)，所述支撑机架(31)上可拆卸设置有多个配重体(33)。

3.如权利要求2所述的模拟水下隔振系统性能的试验装置，其特征在于：每组隔振器(4)中的隔振器(4)数量至少设置两个，至少两个隔振器(4)间隔排布在设备模拟体(3)底面，至少两个隔振器(4)的排布方向垂直于移动基座(2)平移方向。

4.如权利要求1所述的模拟水下隔振系统性能的试验装置，其特征在于：所述加载组件(5)包括铰接座(51)、加载缸(52)及位移传感器(53)，所述铰接座(51)固定设置在固定基座(1)上，加载缸(52)的固定端与铰接座(51)铰连接，加载缸(52)的伸缩杆与移动基座(2)铰连接，位移传感器(53)设置在加载缸(52)上，用于检测移动基座(2)水平位移量。

5.如权利要求4所述的模拟水下隔振系统性能的试验装置，其特征在于：所述加载组件(5)还包括力传感器(54)，所述力传感器(54)设置于加载缸(52)的伸缩杆朝向移动基座(2)的一端。

6.如权利要求1所述的模拟水下隔振系统性能的试验装置，其特征在于：移动基座(2)与固定基座(1)之间平行设置两条直线滑轨(6)，直线滑轨(6)的长度方向与移动基座(2)滑动方向平行，直线滑轨(6)与固定基座(1)固定连接，加载组件(5)位于两条直线滑轨(6)中间，移动基座(2)底面固定设置有与直线滑轨(6)滑动连接的滑块(61)。

7.如权利要求1所述的模拟水下隔振系统性能的试验装置，其特征在于：还包括设置在移动基座(2)和固定基座(1)之间的锁紧组件(7)，所述锁紧组件(7)包括活塞缸(71)、活塞杆(72)、锁紧件(73)及滑动件(74)；

8.如权利要求7所述的模拟水下隔振系统性能的试验装置，其特征在于：所述移动基座(2)和固定基座(1)之间至少设置两个间隔布置的锁紧组件(7)，两个锁紧组件(7)的布置方向垂直于移动基座(2)平移方向，两个移动基座(2)之间的锁紧组件(7)对称设置。

9.一种模拟水下隔振系统性能的试验方法，其利用了如权利要求1至8任一项所述的试验装置，其特征在于，包括以下步骤：

10.如权利要求9所述的模拟水下隔振系统性能的试验方法，其特征在于：还包括如下步骤：当加载组件(5)驱使移动基座(2)移动到指定位置后，通过将移动基座(2)在固定基座(1)上进行位置锁定，可以对待测隔振器(4)的隔振效果进行检测评估。

技术总结
本发明提出了一种模拟水下隔振系统性能的试验装置及试验方法，所述试验装置包括：固定基座；移动基座，对称设置有两个，两个移动基座滑动设置在固定基座顶面；设备模拟体，设置在两个移动基座顶面之间；隔振器，对称设置有两组，分别固定位于两个移动基座顶面，每组隔振器的顶面分别与设备模拟体一侧底面固定连接；加载组件，对称设置有两组，分别位于移动基座远离设备模拟体的一侧，加载组件的一端与固定基座固定连接，另一端与移动基座相连接，两组加载组件用于驱使两个移动基座相对于固定基座同步水平移动。本发明可以模拟不同水深下隔振系统的横向变形，有益于掌握变形规律，为深水条件下水下航行器隔振系统的设计提供数据支撑。

技术研发人员：张安付,吴刚,李巧娇,黄贻苍,徐子祁,吴恒亮,沙彬彬
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一九研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15