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船舶减摇水舱试验台架横摇运动的研究

于立君  
【摘要】:船舶减摇水舱试验台架是一专用综合系统,利用试验台架来模拟船舶在海浪中的摇摆可以为减摇水舱的设计和验证减摇效果提供依据。 该试验台架能够模拟船舶的横摇运动和横荡运动,海浪作用于船舶的横摇力矩和横荡力分别由两套电液伺服系统模拟。其中模拟横摇力矩的伺服系统采用齿轮齿条摆动液压油缸,并配有扭矩传感器,试验台架的转动惯量、阻尼力矩和恢复力矩均可调。 为了能较好的模拟船舶在海浪作用下的横摇运动,文中首先进行了台架的特性分析,对台架的参数进行了计算与调节。其次,建立了电液力矩伺服系统的传递函数模型,求取了电液伺服阀、齿轮齿条摆动液压油缸和扭矩传感器的相关参数,并对系统进行校正与仿真,校正后的系统可以实时输出代表规则波和不规则海浪作用于船舶的横摇力矩电压信号。再次,从系统硬件实现上,对电源板、伺服放大板和信号调理板等硬件电路和传感器进行了标检和调试;从软件实现上,对台架的阻尼力矩进行了模拟,并对监控系统界面进行了说明,通过编程对传感器检测的试验数据进行处理和分析,可以在屏幕上动态实时地显示试验结果。 文中最后给出了试验台架在规则波和不规则波作用下的摇摆曲线,并对曲线进行解释说明。


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