阶梯剪切流下顶部可运动斜置立管涡激振动旋转测试装置

摘要

本发明提供一种海洋工程技术领域的阶梯剪切流下顶端可运动的斜置立管的涡激振动旋转测试装置，包括立管模型机构、测量分析系统平台模块、驱动模块、顶部悬臂模块、圆筒轴分段模块、底部立管固定模块、底部支撑模块和振荡模块，立管模型机构固定于振荡模块与底部立管固定模块之间，振荡模块固定于顶部悬臂模块上，驱动模块分别与圆筒轴分段模块和顶部悬臂模块相连接，顶部悬臂模块的左右两端分别与圆筒轴分段模块相连，测量分析系统平台模块分别与立管模型、顶部悬臂模块、振荡模块以及底部立管固定模块相连。本发明能够模拟实际尺寸立管阶梯剪切流场、立管顶部平台运动。

主权项

一种阶梯剪切流下顶端可运动的斜置立管的涡激振动旋转测试装置，其特征在于，包括立管模型机构、测量分析系统平台模块、驱动模块、顶部悬臂模块、圆筒轴分段模块、底部立管固定模块、底部支撑模块、以及振荡模块，其中，所述立管模型机构固定设置于所述振荡模块与所述底部立管固定模块之间，所述振荡模块固定于所述顶部悬臂模块上，所述圆筒轴分段模块垂直置于海洋工程深水池中并分别与所述底部支撑模块、驱动模块、以及顶部悬臂模块垂直连接，所述底部支撑模块固定设置于海洋工程深水池的升降底上，所述驱动模块分别与所述圆筒轴分段模块以及所述顶部悬臂模块相连接并输出动力，所述顶部悬臂模块的左右两端分别与所述圆筒轴分段模块相连，所述测量分析系统平台模块分别与所述顶部悬臂模块以及底部立管固定模块相连并接收检测数据；所述立管模型机构包括连接板、轨道、滑块、立管模型、第一万向节、第二万向节、三分力传感器、滑动轴、第一立管固定接头、第二立管固定接头、直线轴承、缓冲弹簧、以及立管固定座，其中，所述三分力传感器设置于所述立管模型的顶端，所述第一立管固定接头的两端分别与所述立管模型的顶端以及所述第一万向节的一端相连，所述第一万向节的另一端固定设置于所述立管固定座上，所述第二立管固定接头的两端分别与所述立管模型的底端以及所述第二万向节的一端相连，所述第二万向节的另一端固定设置于所述三分力传感器上，所述直线轴承与所述滑动轴相连，所述直线轴承与所述缓冲弹簧相连，所述直线轴承固定在所述连接板上，所述立管固定座与所述滑块固定连接，控制所述驱动伺服电机能够使所述滑块沿着所述轨道滑动，所述测量分析系统平台模块与所述立管模型相连并接收检测数据;所述振荡模块包括支持钢架、水平振荡轨道、水平振荡滑块、垂直振荡轨道、垂直振荡滑块、支持架轨道和振荡电机，其中，所述振荡模块通过其支持钢架焊接固定于所述顶部悬臂模块上，所述支持钢架与水平振荡轨道连接，所述立管模型机构的顶端固定装置与所述支持架轨道连接，所述支持架轨道连接在所述水平激振滑块下面能够在水平方向振荡，所述垂直振荡轨道连接在所述支持架轨道下，能够随着所述水平振荡滑块 运动，所述水平振荡滑块连接在所述水平振荡轨道上，可以在所述水平振荡轨道上往复运动，所述水平振荡轨道固定在所述顶部悬臂模块上，所述振荡电机包括三组，分别对称安装在所述水平振荡轨道、垂直振荡轨道、以及支持架轨道上，控制水平振荡滑块和垂直振荡滑块分别沿水平振荡轨道以及垂直振荡轨道运动。