[发明专利]海洋工程结构的大尺度模型腐蚀疲劳试验系统及方法

权利要求书

1.一种海洋工程结构的大尺度模型腐蚀疲劳试验系统，其特征在于，包括：

海洋腐蚀环境模拟单元，其包括海水及腐蚀带区模拟装置和海洋大气模拟装置，为开展海洋工程结构的大尺度模型腐蚀疲劳试验提供湿度、温度、光照、盐雾、海水含氧量以及酸碱度环境条件参数，并可根据试验对腐蚀加速倍率的需求对上述环境条件参数进行实时动态调节；

设于所述海洋腐蚀环境模拟单元的试样夹具，用于将试件固定于所述海洋腐蚀环境模拟单元内；

设于所述海洋腐蚀环境模拟单元顶部并延伸至所述试件上方的疲劳载荷加载单元，用于配合所述海水及腐蚀带区模拟装置、海洋大气模拟装置实现腐蚀环境与疲劳载荷的实时耦合；以及，

试验数据测量单元，用于实现试验数据采集，从而使试验模拟环境更加逼近真实的海洋环境，提高试验的模拟度和准确度。

2.根据权利要求1所述的一种海洋工程结构的大尺度模型腐蚀疲劳试验系统，其特征在于，所述海水及腐蚀带区模拟装置包括：

环境箱底板、与该环境箱底板垂直连接的环境箱侧板，以及与该环境箱侧板垂直连接的环境箱顶板，三者共同构成一个封闭腔室作为大尺度结构模型试验的环境舱室；

设于环境箱底板上的海水箱，环境箱外设有储水容器，其内储存有腐蚀溶液，储水容器与海水箱之间设有进水管和出水管，共同构成所述试件的海水腐蚀环境。

3.根据权利要求2所述的一种海洋工程结构的大尺度模型腐蚀疲劳试验系统，其特征在于，所述进水管上设有第二条进水管路，其与进水管联通，其上设有第一开关阀和增压装置，并延伸设于所述海水箱顶部，端部设有可转式压力水喷头，腐蚀溶液通过所述增压装置增压，经过所述可转式压力水喷头喷射于试件上，用于模拟海洋工程结构在飞溅区受到的浪花飞溅冲击腐蚀作用。

4.根据权利要求2所述的一种海洋工程结构的大尺度模型腐蚀疲劳试验系统，其特征在于，所述出水管一端与储水容器联通，另一端与设于海水箱内的第一溢流管联通，并与进水管构成闭环回路；

所述出水管上设有第二条出水管路，第二条出水管路一端通过第四开关阀与出水管联通，另一端与设于海水箱内的第二溢流管联通；

所述海水箱底部设有第三条出水管路，其通过第三开关阀与出水管联通；

所述出水管及第二条出水管路可动态调节所述海水箱内的液面高度，实现飞溅区、潮差区及全浸区多带区海洋腐蚀环境的模拟。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的一种海洋工程结构的大尺度模型腐蚀疲劳试验系统，其特征在于，所述海洋大气模拟装置包括：

设于所述环境箱外部的盐水箱，设于该盐水箱内部的盐水雾化泵，该盐水箱通过盐雾管路与设于环境箱顶板上的盐雾喷头联通。

6.根据权利要求5所述的一种海洋工程结构的大尺度模型腐蚀疲劳试验系统，其特征在于，所述海洋大气模拟装置包括：

设于所述环境箱顶板上至少一组模拟太阳光紫外线灯列，用于模拟海洋大气中的光照环境；

设于所述环境箱顶板上至少一组加湿及除湿装置，用于控制环境箱内的湿度，模拟高湿的海洋大气环境。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种海洋工程结构的大尺度模型腐蚀疲劳试验系统，其特征在于，所述海洋腐蚀环境模拟单元包括：

海水溶解氧含量调节装置，其包括空气瓶或氧气瓶，该空气瓶或氧气瓶通过曝气管路与海水箱联通，且曝气管路上设有控制阀。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的一种海洋工程结构的大尺度模型腐蚀疲劳试验系统，其特征在于，所述疲劳载荷加载单元包括：

门式疲劳载荷加载装置、对接法兰盘以及作动器加载杆。