測(cè)力天平應(yīng)用于AUV減阻實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>

某高校實(shí)驗(yàn)小組選取減阻效果較好的 0.3mm 溝槽,應(yīng)用在 AUV 上,驗(yàn)證其減阻效果。

該實(shí)驗(yàn)在學(xué)校自建循環(huán)水槽進(jìn)行阻力試驗(yàn)。水槽總長(zhǎng)為 17 米,高 2.8 米,其中水深為 1.5 米。寬度為 1.7 米。其工作段長(zhǎng)度為 7米。在循環(huán)水槽進(jìn)行水下阻力測(cè)試時(shí),通常通過箭桿將平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與艇體連接。平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以控制模型運(yùn)動(dòng),便于模擬 AUV 在水下的各種運(yùn)動(dòng)姿態(tài),可以通過它來預(yù)測(cè) AUV 水下航行軌跡,以及評(píng)估 AUV 的各項(xiàng)性能參數(shù)。

傳感器的選擇與應(yīng)用:

測(cè)力天平應(yīng)用于AUV減阻實(shí)驗(yàn)

本次試驗(yàn),上海耐創(chuàng)公司根據(jù)試驗(yàn)要求研制并生產(chǎn)的單分量測(cè)力傳感器(防水拉壓力天平),其測(cè)量范圍是0~50N。如圖 (a)所示,測(cè)力天平上下為對(duì)稱結(jié)構(gòu),上表面與下表面的螺紋孔用于 測(cè)力天平的固定與安裝。圖b為測(cè)力天平的受力方式。如下圖所示,將測(cè)力天平的受力方向與試驗(yàn)來流方向保持一致,即可測(cè)得 AUV 的阻力。

測(cè)力天平應(yīng)用于AUV減阻實(shí)驗(yàn)

為驗(yàn)證測(cè)力天平的精準(zhǔn)性。如下圖所示,設(shè)計(jì)了一套用于標(biāo)定傳感器的標(biāo)定架,使用滑輪與砝碼組成的靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng),利用標(biāo)定架對(duì)測(cè)力天平進(jìn)行精確標(biāo)定。在加載過程中,對(duì)單軸天平的拉力和壓力方向進(jìn)行測(cè)試。砝碼、測(cè)力天平和加載盤通過鋼絲繩連接的,并通過定滑輪進(jìn)行導(dǎo)向,通過測(cè)力天平可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)標(biāo)定的力值。

測(cè)力天平應(yīng)用于AUV減阻實(shí)驗(yàn)


由于本次試驗(yàn)需要測(cè)得目標(biāo) AUV 的阻力,為了滿足這一需求,在 AUV 內(nèi)部,安裝耐創(chuàng)品牌的定制款測(cè)力天平。在外部 AUV 模型需要與平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。在模型內(nèi)部安裝固定天平,要保證天平中心位置與模型重心位置重合,需要在模型內(nèi)部安裝底板與轉(zhuǎn)換件,底部橫向結(jié)構(gòu)鉆孔與艇體底板用螺絲固定連接,上部縱向結(jié)構(gòu)與天平連接。橫向結(jié)構(gòu)懸臂支架連接,下部固定天平。左右連接件結(jié)構(gòu),夾住了測(cè)力天平,使其達(dá)到固定的效果,更好的完成測(cè)力工作。

測(cè)試結(jié)果與效果:

經(jīng)過精心的布置安裝與一系列的在線測(cè)試,耐創(chuàng)測(cè)力天平數(shù)出了試驗(yàn)需要的各項(xiàng)力學(xué)數(shù)據(jù),為試驗(yàn)結(jié)果分析提供了第一手的試驗(yàn)依據(jù)。結(jié)合試驗(yàn)水池設(shè)施,確定阻力測(cè)試方法,研究模型支撐結(jié)構(gòu)和傳感器的連接方式,減少對(duì)艇體阻力和流場(chǎng)測(cè)試的影響,開展艇體阻力性能測(cè)試技術(shù)研究,檢驗(yàn)溝槽表面的減阻效果。通過試驗(yàn)的方法,驗(yàn)證了溝槽減阻的可行性。

測(cè)力天平應(yīng)用于AUV減阻實(shí)驗(yàn)

上海耐創(chuàng)測(cè)試技術(shù)有限公司的各種傳感器已廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)高校科研實(shí)驗(yàn)室,可針對(duì)水下、高低溫、強(qiáng)干擾等各類特殊工況定制化測(cè)力傳感解決方案,精準(zhǔn)滿足多場(chǎng)景試驗(yàn)測(cè)試需求。

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