模拟海底管土与剪切流的深海细长立管动力响应测试装置

摘要

本发明公开了模拟海底管土与剪切流的深海细长立管动力响应测试装置，本发明可以实现立管在剪切流作用下的涡激振动测试；可以模拟不同刚度海床下立管受到顶部平台影响后的运动情况；可以充分利用海洋工程深水池的深度模拟大型管件的实雷诺数涡激振动；可以充分利用海洋工程深水池的宽度在大型管件周边布置实时监控设备，根据不同需要对模型的形状进行调整；采用模块化设计，优点在于便于安装，便于升级与更改，并满足不同的功能要求；能够模拟立管在变底部类剪切流作用下的运动，进行更为真实的涡激振动测试。

主权项

模拟海底管土与剪切流的深海细长立管动力响应测试装置，其特征在于，包括深海立管模块、顶部边界模块、底部边界模块、固定模块、顶部滑动模块、底部沙板模块和测量分析控制模块，所述顶部边界模块通过螺丝和深海立管模块相连接，所述顶部边界模块固定在固定模块上，所述底部边界模块通过螺丝I与所述深海立管模块相连接，所述固定模块中的一端安装在顶部滑动模块上，所述底部滑动模块的底端连接在底部边界模块上，所述测量分析控制模块放置于拖车上，所述深海立管模块包括深海立管模型和光纤传感器，所述光纤传感器设置在所述深海立管模型上，所述深海立管模型的顶端和顶部边界模块相连接，所述深海立管模型的底部和底部边界模块相连接，所述的顶部边界模块包括顶部夹具外缘、螺丝、顶部夹具底板、第一垫板、第一万向节固定板、第一万向节转动装置，第二万向节固定板、第一三分力仪固定板、第一三分力仪、第一调整组件和第一楔块，所述顶部夹具外缘通过螺丝和深海立管模型相连接，两者在同一平面内，所述顶部夹具底板与所述顶部夹具外缘固接，所述顶部夹具底板与通过螺丝与所述第一垫板相连，所述第一万向节固定板与第一垫板和第一万向节转动装置相连接，所述第一万向节转动装置与第一万向节固定板和第二万向节固定板固接，，所述第二万向节固定板和三分力仪固定板一侧连接，所述三分力仪固定板的另一侧和三分力仪连接，所述三分力仪的末端与第一调整组件相连接，所述第一调整组件的另一侧固接在第一楔块上，所述的底部边界模块包括底部夹具外缘、螺丝I、底部夹具底板、第二垫板、第三万向节固定板、第二万向节转动装置、第四万向节固定板、第二三分力仪固定板、第二三分力仪和底部固定板，所述底部夹具外缘通过螺丝I与所述深海立管模型相连接，两者在同一平面内，所述底部夹具底板与所述底部夹具外缘固接，所述底部夹具底板与第二垫板固接，所述第三万向节固定板与第二垫板和第二万向节转动装置相连接，所述第二万向节转动装置与第三万向节固定板和第四万向节固定板固接，所述第四万向节固定板和第二三分力仪固定板一侧连接，所述三分力仪固定板的另一侧和三分力仪连接，所述三分力仪的末端与底部固定板相连接，所述固定模块包括整流罩，垂直固定板和垂直固定块，所述的顶部滑动模块包括第一动力组件、第一法兰装置、第一滑块、第一导链、第一滑动轨道和第一支撑架，所述的垂直固定板安装在第一滑块上，所述垂直固定板上滑动安装有垂直固定块，两侧分别安装有整流罩，所述垂直固定块与第一楔块相固接，所述第一动力组件通过第一法兰装置与第一滑动轨道相连接，所述第一动力组件的旋转轴通过第一导链连接至第一滑块上，所述第一滑块滑动支撑在第一滑动轨道上，并且与垂直固定板相连接，所述第一支撑架固接在测量分析控制模块上，使其可以连动，所述的底部沙板模块包括变沙板面板、面板补板、面板连接块、第二动力组件、第二法兰装置、第二连接块、第二导链、底部固定轨道和第二支撑架，所述变沙板面板的底端连接在底部固定板上，所述面板连接块焊接在变沙板面板的正下方，并与两块面板补板相连接，所述面板补板焊接在第二连接块上，所述第二动力组件通过第二法兰装置与底部固定轨道相连接，所述第二动力组件的旋转轴通过第二导链连接至第二连接块上，所述第二连接块滑动支撑在底部固定轨道上，所述第二支撑架支撑在水池假底上。