1.一种海洋结构物强迫运动水池实验装置,其特征在于:包括支架(1)、丝杆强迫运动机构(2)和组合强迫运动机构(3),所述丝杆强迫运动机构(2)和组合强迫运动机构(3)通过支架(1)进行安装;所述丝杆强迫运动机构(2)设置于支架(1)的左右舷平台上,用于强迫海洋结构物模型进行纵荡和横荡运动;所述组合强迫运动机构(3)通过组合强迫运动机构连接板安装在丝杆强迫运动机构(2)中的左右舷纵荡丝杆滑块上,用于强迫结构物进行横摇、艏摇、纵摇和垂荡运动;
所述支架(1)包括左舷平台(11)、右舷平台(12)和超声波浪高仪(13),左舷平台(11)与右舷平台(12)安装丝杆强迫运动机构(2);所述支架(1)上还设有超声波浪高仪(13)用于监测波浪信息;
所述丝杆强迫运动机构(2)包括左舷纵荡丝杆(21)、右舷纵荡丝杆(22)、左舷纵荡丝杆滑块(23)、右舷纵荡丝杆滑块(24)、左舷横荡丝杆连接板(25)、右舷横荡丝杆连接板(26)、前侧横荡丝杆(28)、后侧横荡丝杆(27)和前后侧横荡丝杆滑块(29);所述左舷纵荡丝杆(21)和右舷纵荡丝杆(22)分别对应设置于支架(1)的左舷平台和右舷平台上;所述左舷横荡丝杆连接板(25)通过螺丝与左舷纵荡丝杆(21)的左舷纵荡丝杆滑块(23)连接,所述右舷横荡丝杆连接板(26)通过螺丝与右舷纵荡丝杆(22)的右舷纵荡丝杆滑块(24)连接,前侧横荡丝杆(28)和后侧横荡丝杆(27)的左右两端分别通过移动螺母(210)与左舷横荡丝杆连接板(25)和右侧横荡丝杆连接板(26)对应连接;所述前后侧横荡丝杆滑块(29)上安装组合强迫运动机构(3);
所述组合强迫运动机构(3)包括舷侧强迫运动机构(301)和艏艉强迫运动机构(302);
所述舷侧强迫运动机构(301)包括组合强迫运动机构连接板(31)、左舷丝杆(32)、右舷丝杆(33)、左舷丝杆滑块(34)、右舷丝杆滑块(35)、左舷丝杆强迫运动杆(36)和右舷丝杆强迫运动杆(37);所述组合强迫运动机构连接板(31)通过螺丝连接在丝杆强迫运动机构(2)中的前后侧横荡丝杆滑块(29)上;所述左舷丝杆(32)通过螺丝连接在组合强迫运动机构连接板(31)的左舷面板上;所述左舷丝杆滑块(34)连接在左舷丝杆(32)上,并与左舷丝杆强迫运动杆(36)连接;所述右舷丝杆(33)通过螺丝连接在组合强迫运动机构连接板(31)的右舷面板上;所述右舷丝杆滑块(35)连接在右舷丝杆(33)上,并与右舷丝杆强迫运动杆(37)连接;
所述艏艉强迫运动机构(302)包括艏摇杆(39)、艏摇减速电机(310)、艏摇轮(311)、艏摇连接支座(312)、艏部丝杆(313)、艉部丝杆(314)、艏部丝杆滑块(315)、艉部丝杆滑块(316)、艏部丝杆强迫运动杆(317)和艉部丝杆强迫运动杆(318);所述艏摇减速电机(310)安装在组合强迫运动机构连接板(31)中心,其输出轴连接艏摇杆(39);艏摇杆(39)两端的面板与艏摇连接支座(312)相连;艏摇连接支座(312)上设置有艏摇轮轴(321),与艏摇轮(311)连接;所述艏摇轮在组合强迫运动机构连接板(31)的艏摇轨道(320)中运动;所述艏部丝杆(313)通过螺丝安装在艏摇连接支座(312)上,所述艏部丝杆滑块(315)安装在艏部丝杆(313)上并与艏部丝杆强迫运动杆(317)连接,所述艉部丝杆(314)通过螺丝安装在艏摇连接支座(312)上,所述艉部丝杆滑块(316)安装在艉部丝杆(314)上并与艉部丝杆强迫运动杆(318)连接。
2.根据权利要求1所述的海洋结构物强迫运动水池实验装置,其特征在于:强迫运动杆(41)一端为开有通孔(44)的强迫运动杆面板(45)和丝杆滑块连接,一端为球铰(42)与球铰面板(43)连接;所述球铰面板(43)沿着球铰(42)进行任意方向的转动,且球铰面板(43)与海洋结构物模型(51)相连。
3.根据权利要求1所述的海洋结构物强迫运动水池实验装置,其特征在于:所述左舷纵荡丝杆(21)和右舷纵荡丝杆(22)分别放置于支架(1)的左舷平台(11)、右舷平台(12)上,且左舷纵荡丝杆滑块(23)、右舷纵荡丝杆滑块(24)在电机驱动下沿着丝杆进行轴向运动,从而强迫海洋结构物模型进行纵荡运动。
4.根据权利要求1所述的海洋结构物强迫运动水池实验装置,其特征在于:所述前侧横荡丝杆(28)和后侧横荡丝杆(27)的两端分别通过移动螺母(210)与左舷横荡丝杆连接板(25)和右舷横荡丝杆连接板(26)对应连接,且前后侧横荡丝杆滑块(29)在电机驱动下沿着丝杆进行轴向运动,从而强迫海洋结构物模型进行横荡运动。
5.根据权利要求1所述的海洋结构物强迫运动水池实验装置,其特征在于:所述左舷丝杆滑块(34)连接左舷丝杆强迫运动杆(36),右舷丝杆滑块(35)连接右舷丝杆强迫运动杆(37),并能在电机的驱动下沿着丝杆进行轴向运动,左舷丝杆(32)、右舷丝杆(33)相互配合从而强迫海洋结构物模型(51)进行横摇运动。
6.根据权利要求1所述的海洋结构物强迫运动水池实验装置,其特征在于:所述艏摇杆(39)在艏摇减速电机(310)的驱动下带动艏摇连接支座(312)在组合强迫运动机构连接板(31)的艏摇轨道(320)中运动,从而强迫海洋结构物模型(51)进行艏摇运动。
7.根据权利要求1所述的海洋结构物强迫运动水池实验装置,其特征在于:所述艏部丝杆滑块(315)连接艏部丝杆强迫运动杆(317),艉部丝杆滑块(316)连接艉部丝杆强迫运动杆(318),并能在电机的驱动下沿着丝杆进行轴向运动,艏部丝杆(313)、艉部丝杆(314)相互配合从而强迫海洋结构物模型(51)进行纵摇运动。
8.根据权利要求1所述的海洋结构物强迫运动水池实验装置,其特征在于:所述左舷丝杆(32)、右舷丝杆(33)和艏部丝杆(313)、艉部丝杆(314)相互配合,驱动相应滑块带动相应强迫运动杆进行上下运动,从而强迫海洋结构物模型进行垂荡运动。
9.根据权利要求1所述的海洋结构物强迫运动水池实验装置,其特征在于:所述装置还包括一终端控制系统,所述终端控制系统控制艏摇减速电机(310)与左舷纵荡丝杆(21)、右舷纵荡丝杆(22)、前侧横荡丝杆(28)、后侧横荡丝杆(27)、左舷丝杆(32)、右舷丝杆(33)、艏部丝杆(313)、艉部丝杆(314),从而强迫海洋结构物模型(51)进行特定自由度或组合自由度的运动。