[发明专利]一种半潜式海洋平台试验模拟装置

说明书

本发明公开了一种半潜式海洋平台试验模拟装置，涉及半潜式海洋平台试验模拟技术领域。它包括平台模型本体，平台模型本体包括浮筒、立柱、顶部支撑板，平台模型本体上布设有光栅传感器，平台模型本体外设置有承载箱；承载箱内装载有模拟用沙；承载箱内设置有波浪模拟机构；波浪模拟机构下方设置有防沉降机构；所述的波浪模拟机构包括沿左右方向分别固定在承载箱内壁前后两侧的横向滑轨、沿前后方向分别固定在承载箱内壁左右两侧的纵向滑轨。本发明的有益效果是：其通过沙子的流动来模拟海浪的载荷情况，模拟效果全面，而且对平台模型本体的支撑性好,布设起来方便、成本低。

技术领域

本发明涉及半潜式海洋平台试验模拟技术领域。

背景技术

海洋平台是海上进行勘探、钻探、采油、集运、观测、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物，半潜式平台作为常用的海洋平台的一种，具有作业水深范围广、水线面面积小、抵抗风浪能力强和可变载荷大等优点，然而由于半潜式海洋平台作为一种悬浮在海洋上的结构形式，需要考虑其在受到波浪冲击时的结构稳定性，因此通常情况下会在陆地环境中设置相应的模拟装置，来近似模拟海洋平台在波浪作用下的结构响应。

目前在对海洋平台模型施加波浪载荷的模拟功能时，通常是使用起重装置将平台模型吊起，使其处于悬浮状态；底部采用一排细长的圆柱来支撑平台模型，降低与地面之间的摩擦力，来模拟海洋平台与海水之间的接触，使其更加接近于水中约束条件；采用钢丝绳-弹簧的方式对平台模型约束，来模拟系泊装置；通过控制液压加载系统来模拟不同工况；使用光栅传感器监测平台各处结构应力。然而这种方式布设复杂，成本高，而且对海洋波浪载荷的模拟效果不全面。虽然还有一种将平台模型放置在水中进行模拟的方式，但是这种方式为了确保平台模型能够在水中悬浮，对平台模型各处的密封性要求较高(比如浮筒、立柱等处的密封)，增加了成本，而且不易有效地模拟各种海况，导致模拟效果无法达到要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供一种半潜式海洋平台试验模拟装置，其通过沙子的流动来模拟海浪的载荷情况，模拟效果全面，而且对平台模型本体的支撑性好,布设起来方便、成本低。

本发明采用的技术方案是：提供一种半潜式海洋平台试验模拟装置，包括平台模型本体，平台模型本体包括浮筒、立柱、顶部支撑板，平台模型本体上布设有光栅传感器，平台模型本体外设置有承载箱；承载箱内装载有模拟用沙；承载箱内设置有波浪模拟机构；波浪模拟机构下方设置有防沉降机构；

所述的波浪模拟机构包括沿左右方向分别固定在承载箱内壁前后两侧的横向滑轨、沿前后方向分别固定在承载箱内壁左右两侧的纵向滑轨；纵向滑轨设置在横向滑轨下方；两个横向滑轨之间沿前后方向设置有横推条；两个纵向滑轨之间沿左右方向设置有纵推条；横推条和纵推条均呈凸弧形结构；横推条前后两端分别固定有横向滑条；纵推条左右两端分别固定有纵向滑条；横向滑条分别与横向滑轨对应滑动连接；纵向滑条分别与纵向滑轨对应滑动连接；横向滑条左右两端分别滑动贯穿承载箱的左右两侧；纵向滑条前后两端分别滑动贯穿承载箱的前后两端；两根横向滑条同侧端部之间和两根纵向滑条同侧端部之间分别通过挡条连接；

所述的防沉降机构包括设置在承载箱底部且分别与承载箱四壁对应平行的聚沙条；聚沙条呈三棱柱形结构且聚沙条内侧面与底面之间的夹角不小于90°；聚沙条外侧面固定有导向杆；导向杆垂直贯穿对应的承载箱侧壁；承载箱外壁固定有一一对应滑动套接在导向杆外的支撑套；导向杆外端固定有挡板；当支撑套一一对应将挡板阻挡时，聚沙条互不接触。

所述的横推条、纵推条和聚沙条分别与独立的动力机构联动。

进一步优化本技术方案，一种半潜式海洋平台试验模拟装置的动力机构为液压缸。

进一步优化本技术方案，一种半潜式海洋平台试验模拟装置的动力机构为电动推杆。