(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210889913.8 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 中国船舶重 工集团公司第七0四研 究所 地址 200031 上海市徐汇区衡山路10号 (72)发明人 陈长盛　卢凯田　张博　冯海军　 钟焱　陈必文　李国平　 (74)专利代理 机构 上海申汇 专利代理有限公司 31001 专利代理师 翁若莹　王晶 (51)Int.Cl. G01M 7/08(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种有限域水下在轨航行撞击试验用试验 装置 (57)摘要 本发明涉及一种有限域水下在轨航行撞击 试验用试验装置， 包括有限域试验 水坞为撞击试 验提供水下条件； 轮轨系统安装在有限域试验水 坞的底部， 为水下航行器提供稳定在轨航行条 件； 撞击试验用试验装置设置在 有限域试验水坞 的坞墙上， 提供撞击试验的测试条件； 水下航行 器在轮轨系统上运行， 通过撞击所述撞击试验用 试验装置， 完成撞击试验过程； 并通过撞击试验 用试验装置完成对航行器撞击过程中各分布测 点位移、 加速度、 力及力矩参量数据的读取和记 录。 该试验装置直接承受水下航行器的撞击， 并 通过电阻应变片阵列读取航行器撞击过程中试 验装置各分布测点位移、 加速度、 力及力矩等参 量数据， 为后续水下航行器撞击试验研究提供数 据支撑。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 115265994 A 2022.11.01 CN 115265994 A 1.一种有限域水 下在轨航行撞击试验用试验 装置， 其特 征在于， 包括： 有限域试验水坞， 为撞击试验提供 水下条件； 轮轨系统， 安装在有限域试验水坞的底部， 其上放置水下航行器， 为水下航行器提供稳 定在轨航行 条件； 撞击试验用试验装置， 设置在有限域试验水坞的坞墙上， 提供撞击试验的测试条件； 水 下航行器在轮轨系统上运行， 通过撞击所述撞击试验用试验装置， 完成撞击试验过程； 并通 过撞击试验用试验装置完成对航行器撞击过程中各分布测 点位移、 加速度、 力及力矩参量 数据的读取和记录 。 2.根据权利要求1所述的有限域水下在轨航行撞击试验用试验装置， 其特征在于： 所述 撞击试验用试验装置直接承受水下航行器的撞击， 并通过电阻应变片阵列读取航行器撞击 过程中试验装置各分布测点位移、 加速度、 力 及力矩参量数据， 为后续水下航行器撞击试验 研究提供 数据支撑 。 3.根据权利要求1所述的有限域水下在轨航行撞击试验用试验装置， 其特征在于： 所述 撞击试验用试验装置包括橡胶贴面板、 锥型橡胶护舷、 电阻应变片阵列和护舷过渡基座； 所 述橡胶贴面板通过锥型橡胶护舷安装在护舷过渡基座。 4.根据权利要求3所述的有限域水下在轨航行撞击试验用试验装置， 其特征在于： 所述 橡胶贴面板采用分体式结构， 由多片接触面为扇形 的橡胶贴片组装， 并固定在橡胶护舷小 端处。 5.根据权利要求3所述的有限域水下在轨航行撞击试验用试验装置， 其特征在于： 所述 橡胶贴面板的接触面弧线与水下航行器艏部型线近似， 增加有效接触面积， 保证碰撞过程 中受力稳定， 降低局部应力。 6.根据权利要求3所述的有限域水下在轨航行撞击试验用试验装置， 其特征在于： 所述 锥型橡胶护舷由橡胶体、 小端内置钢板和大端内置钢板组成， 橡胶体两端分别设置小端内 置钢板和大端内置钢板 。 7.根据权利要求6所述的有限域水下在轨航行撞击试验用试验装置， 其特征在于： 所述 电阻应变片阵列分层均 布在橡胶贴面板与橡胶护舷小端接触面、 橡胶护舷大端与过渡基座 接触面、 以及橡胶护舷橡胶体内部， 为满足撞击试验需求， 电阻应变片阵列分层不少于3层， 每层阵列布置测点 不少于8个。 8.根据权利要求3所述的有限域水下在轨航行撞击试验用试验装置， 其特征在于： 所述 护舷过渡基座由基座面板、 基座肋板和基座底板组成， 基座面板与橡胶护舷大端连接， 基座 底板固定在有限域试验水坞的坞墙上。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115265994 A 2一种有限域水下在轨航行撞击 试验用试验装 置 技术领域 [0001]本发明涉及 一种水下在轨航行综合试验领域， 特别涉及 一种有限域水下在轨航行 撞击试验用试验 装置及方法。 背景技术 [0002]水下航行碰撞的后果十分严重， 水 下环境的运动撞击问题是值得研究的。 [0003]现阶段公布的专利多针对车辆碰撞的研究， 少部分涉及船舶 碰撞的研究， 例如： 中 国专利公开号CN  107870096  A提出“一种牵引式高速列车碰撞试验台及其试验 方法”， 属于 轨道车辆碰撞试验领域， 通过牵引机构提供动力， 刚性墙设有测力 传感器、 顶部 设有高速照 相系统测量头， 速度传感器分布于轨道两侧； 用于研究机车司机 室结构、 客车端部 关键部位 大变形、 破坏形式等的研究。 中国专利公开号CN  105758608  A提出“一种船舶水池碰撞试验 方法”， 属于船舶水池碰撞试验领域， 通过拖车拖带船舶模型提供动力， 调整撞击时船舶模 型速度、 被撞船舶模型浮态、 被撞角度以及艏部形式， 开展相应撞击试验， 能够满足开展不 同撞击速度条件下碰撞效果的验证。 [0004]但上述公开的碰撞试验相关试验平台及测试条件不满足水下航行器撞击问题的 研究。 由此， 提出一种有限域水下在轨航行撞击试验用试验装置及方法， 以满足水下航行器 撞击试验研究所需的测点 位移、 加速度、 力及力矩等 参量数据的试验测试需求。 发明内容 [0005]本发明提出了一种撞击试验用试验装置及方法， 能够测试得出水下航行器撞击时 受体的位移、 加速度、 力及力矩等参量数据， 从而了解各撞击工况下 的应力应变趋势， 能够 支撑有限域水 下在轨航行撞击试验的有效进行。 [0006]本发明的技 术方案是： 一种有限域水 下在轨航行撞击试验用试验 装置， 包括： [0007]有限域试验水坞， 为撞击试验提供 水下条件； [0008]轮轨系统， 安装在有限域试验水坞的底部， 其上放置水下航行器， 为水下航行器提 供稳定在轨航行 条件； [0009]撞击试验用试验装置， 设置在有限域试验水坞的坞墙上， 提供撞击试验的测试条 件； 水下航行器在轮轨系统上运行， 通过撞击所述撞击试验用试验装置， 完成撞击试验过 程； 并通过撞击试验用试验装置完成对航行器撞击过程中各分布测点位移、 加速度、 力 及力 矩参量数据的读取和记录 。 [0010]进一步， 所述撞击试验用试验装置直接承受水下航行器 的撞击， 并通过电阻应变 片阵列读取航行器撞击过程中试验装置各分布测点位移、 加速度、 力 及力矩参量数据， 为后 续水下航行器撞击试验研究提供 数据支撑 。 [0011]进一步， 所述撞击试验用试验装置包括橡胶贴面板、 锥型橡胶护舷、 电阻应变片阵 列和护舷过渡基座； 所述橡胶贴面板通过锥型橡胶护舷安装在护舷过渡基座。 [0012]进一步， 所述橡胶贴面板采用分体式结构， 由多片接触面为扇形的橡胶贴片组装，说　明　书 1/4 页 3 CN 115265994 A 3