海军军舰性能测试与仿真
CNR-INM Italy
by Gabriele Ribichini, Managing Director at Dewesoft Srl, Italy
我真的很喜欢参观这个地方——众所周知的意大利船模水池。巨大的水箱，大型的测试设备，实验室，湖泊，以及工程理论和实践结合的实验和测试。
在罗马西南郊区，研究员、工程师和技术人员对海军水动力和海洋工程进行数值和实验研究，对新的海洋船只、可再生能源装置、螺旋桨等进行试验。所有这一切是为了确保高效和安全的海上运输，并减少对船舶和船员的风险。
海洋技术研究所是意大利国家研究委员会的一个研究所。
通常从数值模型开始入手，熟练的工作人员能够通过使用先进的数据采集、记录和分析软件 Dewesoft x 来计算非常复杂的模型。
水流的可视化与模拟
在某些情况下，他们还需要对比验证模型和现实测试之间的正确对应关系，来微调这些仿真软体。
三个连续阶段，模型仿真，设计和生产被测物件，最后在一个真实环境中测试
为达到这个目的，他们具有生产非常复杂机械产品的自能力。他们甚至可以使用最新的三维打印技术对木材、金属和聚合物进行建模，并将所有部件组装成一个功能系统，在他们的实验设备中进行测试。
模型由意大利船模水池生产，用于测试
“模型结构通常在我们实验室用模态分析技术进行验证，然后在水池中进行试验。
工程师 Edoardo Faiella，NVH 研究科学家”
然后，该模型配备了各种高度精密的传感器，例如6轴测力传感器、加速度计、惯性单元、光学6自由度船体位置传感器和 计量实验室的定位测量系统。
计量实验室主任 Roberto Basti 先生和他的团队负责在复杂情况下保证测量质量:
“每次实验都有不同的设置，这总是我们要遇到的挑战”。
罗伯托 · 巴斯蒂，计量实验室主任”
我们第一次见面大约是在十年前，当时他们使用了几种不同的测量仪器，大部分是由不同的研究小组根据具体需要自行开发的。
开发定制仪器对于研究人员来说是非常令人兴奋的，但是对于海洋研究中心的长期目标来说并不真正合适。
研究人员测试项目可能在变化，他们原先储备的知识会显得不够用，而且自制的系统并不总是经过充分的测试，总是停留在原型阶段并在持续开发和修改当中。
一个适用于所有应用的数采系统
那时，技术总监在为研究中心的大部分应用寻找数据采集的新解决方案。
他们测试对象一般都是大尺寸模型，需要在水中做重力平衡。所以他要寻找的是一种新工业技术，具备高测量性能，非常紧凑和轻量化，用于实验室和现场，能够在恶劣的环境中保证可靠性，满足测试船体动力学和 NVH 应用。
当时，我们推荐了获奖的 DEWE-43数采系统，他们爱上了它。DEWE-43重量不到两磅，小到可以一只手握住。该仪器不仅坚固，而且非常便携——每个模块由一个固体铝块加工而成。即使是最苛刻的测试和测量挑战，DEWE-43都是各种动态数据采集应用的理想解决方案 -它就像把测试工程师的瑞士军刀。该数据采集硬件可以采集模拟信号、 CAN 信号、计数器信号、编码器信号和数字信号。有了 Dewesoft x 软件的强大功能，它可以轻松地采集和整合其他接口的数据，如 GPS、 Flexray、以太网、串行、 PCM 遥测数据等等。尽管每个数据源可以有不同的采样率，但所有数据都可以完全同步到微秒级的精度。
坚固数据采集DAQ 系统，DEWE-43
由于 Dewesoft x 软件极好的灵活性，他们能够在任何典型的应用程序中实际使用这些系统。
智能传感器技术
“当我们了解了 TEDS 技术后，我们的工作发生了变化。我们习惯于向现场工程师提供校准数据来进行测量，但现在我们可以很容易地将这些数据直接存储在每个传感器中，这样他们就可以专注于测试而无需担心校准参数。我们非常喜欢这个功能，所以我们几乎在每个传感器上都安装了 TEDS 芯片。
罗伯托 · 巴斯蒂，计量实验室主任”
测试设施
我喜欢在这个测试设施里走来走去，简直太神奇了。
有一个大约500米长的巨大拖曳水池，水池是按照地球的曲率建造的——就像水面一样——而不是直线，以避免被测试模型的垂直位置偏移(大约18厘米)。第二拖曳水池较短(约220米) ，但可以产生受控波浪，以分析船体在不同海力水平下的行为。
这个500米长的拖曳水池是按照地球的曲率建造的
大型自由水面循环水道(试验段3.5 x2.5 x10米)降压，以测试5m/s 的空化效应。运行这个通道所需的功率接近1兆瓦
用于基础研究的小型设施(湍流、减阻、晃动、波破碎、内波)在某种程度上被这些大型结构所遮蔽，但也很有趣。
其中，还有自由表面测量的液压通道用的新设施，2002年投入使用，并用于基本的流体动力学实验。它长27米，横断面长0.6米，横断面长6米。
在这些设备中，需要完成几个测试，DEWE-43数采设备都参与其中。
不是所有的测试都可以在有限的测试区域内进行，这就是为什么这个海洋测试中心需要在罗马南部一个非常安静的火山湖(拉戈迪内米)进行测试。
为了进行机动测试检证，CNR-INM 在 Lake Nemi 湖畔设有一个户外站
“该湖位于一个火山口，群山环绕。以1:1的比例测试船体是一个完美方案。没有风浪，这个环境非常适合测试，湖底的形状和远离市区提供了一个低噪音环境，尤其在水下”
Salvatore Mauro博士，此类活动协调员
我们一起度过一段美好时光，并完成了不同的具有挑战的项目，以测量水下噪音和船只舒适度，但这些应用中，DEWE-43数采系统已不再足够，需要使用完整的 Dewesoft性能 。
SIRIUS 数据采集系统测量水面运动
CNR-INM 采用了灵活、模块化、可扩展，安全的 USB 和 EtherCAT 数采系统 SIRIUS DAQ。SIRIUS 开发的主要目的是创建一个简单易用的设备，以防止在测量过程中出现频繁的错误。SIRIUS 模块化数采系统采用模块式结构，可以作为独立的 DAQ 系统，也可以采用串联和叠加的方式，通过简单的硬件同步构成较大通道系统。
SIRIUS 数据采集系统提供了几乎无限可能的配置。模块可从1至16模拟通道配置，并可以菊花链在一起来扩展通道。一组不同的模拟放大器可与几乎任何传感器连接。DualCoreADC 技术解决了信号测量中经常遇到的问题——输入过载、噪声和由混叠引起的信号中的人为频率。通过这种技术，SIRIUS 在动态范围内可以达到超过130分贝的信噪比和超过160分贝。
SIRIUS 数据采集硬件能够读取不同的信号，如电压，应变，ICP/IEPE，电荷，CAN，超级技术器技术可接计数器和编码器，数字信号。此外，使用内置的 Dewesoft x 软件，可以轻松获取和整合其他接口的数据，如 GPS，Flexray，以太网，Serial，PCM 遥测数据等等。
简而言之，SIRIUS DAQ 系统给市场带来了最好的信噪比，并集成各种设备，包括一个定制的海洋浮标来测量水面运动，与船上测量同步。
通过使用 Dewesoft 和客户 CNR-INM 的复杂组合，能够将船舶噪声和发动机产生的振动与海洋力量相关联，额外测量了水下噪声和研究专用噪声阻尼器，以消除对鲸鱼有危险的频率。