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[发明专利]一种金属管道多阶椭圆度的加工成型装置-CN202111044325.6有效
发明人：余杨;许伟澎;胡少谦;刘泽生;田博文;徐盛博 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-09-07 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： B21D43/00 文献下载
摘要：本发明实施例公开了一种金属管道多阶椭圆度的加工成型装置，包括沿传输方向顺次设置的推送装置、加热装置和可调节挤压装置；其中，所述推送装置用于将所述金属管道沿传输方向进行输送；所述加热装置用于对所述金属管道的部分管壁进行加热；所述可调节挤压装置包括沿所述金属管道的周向方向设置的挤压组件，以及用于驱动所述挤压组件各自靠近或远离所述金属管道的驱动件。本发明通过多角度可控地实现多种角度初始椭圆度的施加受力，控制金属管道各个角度的椭圆度的成型，为深水管道压溃试验提供具有多阶椭圆度的管道试件。
一种金属管道椭圆加工成型装置

[发明专利]一种可同时加载多种载荷的管道压力舱加载系统-CN202110437421.0有效
发明人：余建星;王福程;余杨;李昊达;王华昆;王彩妹;许伟澎;赵岩 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-04-22 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明提供一种可同时加载多种载荷的管道压力舱加载系统，包括：试验管，端部通过法兰与试验舱舱壁上的通孔密封安装；轴向加载装置，包括与法兰连接的作用筒，和与作用筒连接的轴向油缸；扭矩加载装置，包括套环，和固定在套环上的加载轴，以及与加载轴固定连接的扭矩油缸，套环通过内表面的凹槽与作用筒外表面的齿条卡合后套接；弯矩加载装置，包括套在试验管管身上的套箍，套箍包括内环、外环和安装在两者之间的滚珠，在外环的外表面连接有弯矩油缸。本发明在深海液压加载舱的基础上，针对加载舱设计外部作用加载端，能够对深海载荷情况进行更好的模拟，最终达到三种载荷同时加载的目的，可对管道在深海复杂载荷作用下的破坏过程进行研究。
一种同时加载多种载荷管道压力系统

[发明专利]一种模拟深水环境下管道均布荷载的试验平台-CN202011399440.0有效
发明人：余杨;许伟澎;余建星;徐盛博;王华昆;胡少谦;刘泽生 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-12-02 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明提供一种模拟深水环境下管道均布荷载的试验平台，包括高压舱体，在高压舱体内安装有：试验管件，两端通过铰接装置固定在高压舱体的两个相对侧壁上；荷载加载装置包括利用液压杆穿入高压舱体内的液压装置，在液压杆位于高压舱体内的一端安装有位移传递板，在位移传递板远离液压杆的一面安装有通过弹性件与试验管件接触的弹簧组。本发明可以对试验管件施加多种均布载荷，以模拟其在真实极限情况下的变形情况；采用的高压舱体及荷载加载装置为纯机械构造，能够承受足够强的水压而不影响试验结果的精度。
一种模拟深水环境管道荷载试验平台

[发明专利]一种受侧向载荷的深水管道压溃仿真方法-CN202211104762.7在审
发明人：余杨;商文渊;余建星;许伟澎;徐盛博;王福程;田博文;张鹏辉;张志炜;刘昱昊;张文豪 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-09-09 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明涉及有限元模拟技术领域，尤其涉及一种受侧向载荷的深水管道压溃仿真方法，可通过ABAQUS有限元软件模拟深水管道受到侧向载荷后的响应，得到凹坑深度、回弹量及压溃压力。本发明建立起一种受侧向载荷的深水管道压溃仿真方法，补足了目前该技术的空白，实现了较好的模拟效果，为该工况下深水管道压溃数值模拟的提供了一种建模思路，数值模拟结果清晰、直观、可靠性高，可以得到做实验时无法采集到的数据，可以逐帧研究深水管道压溃的全过程、预测深水管道受侧向作用的结果，有很强的工程指导意义。
一种侧向载荷深水管道仿真方法

[发明专利]一种立管触地段疲劳试验加载装置-CN202211105254.0在审
发明人：余杨;苏晔凡;余建星;徐立新;黄恺航;徐盛博;张凌波;杨九;赵明仁;郭虎;许伟澎;刘欣;李昊达;刘鹏飞;田博文;商文渊 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-09-09 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： G01N3/36 文献下载
摘要：本发明涉及船舶与海洋工程技术领域，尤其涉及一种立管触地段疲劳试验加载装置，包括试验槽、加载装置，和弹性固定装置，所述试验槽为顶侧开口的长方体箱体，所述弹性固定装置包括固定架、竖向滑架及轴向滑架，所述竖向滑架与固定架间铰接有竖向弹簧缸，所述轴向滑架与竖向滑架间铰接有轴向弹簧缸,所述轴向滑架面向加载装置的一侧设有用于连接立管触地段尾端的第一法兰盘。本发明结构简单，在竖向弹簧缸与轴向弹簧缸作用下，弹性固定装置可以有效模拟立管的平直段对立管触地段尾端的支撑、约束效应，更加准确地模拟触地段尾端的边界条件，从而确保试验数据的精度与准确性。
一种立管触地段疲劳试验加载装置

[发明专利]一种多自由度弹性转动约束模拟系统-CN202110948071.4有效
发明人：余杨;徐盛博;余建星;许伟澎;韩梦雪;王福程;成司元;颜铠阳;张春迎;胡少谦;刘泽生;叶超涵;田博文 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-08-18 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G01N3/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种多自由度弹性转动约束模拟系统，包括固定设置的定位固定盒，以及用于安装试验构件的法兰，所述定位固定盒与所述法兰之间通过弹性刚度模拟装置连接，弹性刚度模拟装置包括轴向扭转弹性约束组件，以及集成在所述轴向扭转弹性约束组件上的水平向弹性约束配件和竖向弹性约束配件，所述轴向扭转弹性约束组件的一端固定在所述法兰上，另一端设置在所述定位固定盒内且能够相对所述定位固定盒发生扭转转动；通过在轴向扭转弹性约束的基础上，通过增加配件来形成一个完整的模拟系统，将三个方向的弹性约束高度集成在一个模拟系统上，还原了真实结构中，节点于不同转动方向对构件弯曲、扭转约束强度不同的情况。
一种自由度弹性转动约束模拟系统

[发明专利]一种可变刚度的多自由度弹性固定系统-CN202110948055.5有效
发明人：余杨;徐盛博;余建星;许伟澎;韩梦雪;王福程;成司元;颜铠阳;张春迎;胡少谦;刘泽生;叶超涵;田博文 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-08-18 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种可变刚度的多自由度弹性固定系统，包括多个竖直分布的竖向支撑柱，多个所述竖向支撑柱配合在前端面活动连接有处于水平状态的横向支撑梁，所述横向支撑梁上活动连接有轴向支撑盒；所述竖向支撑柱的内部安装有配合竖直弹性支撑所述横向支撑梁的竖直弹性支撑结构，所述横向支撑梁的内部安装有配合横向弹性支撑所述轴向支撑盒的水平弹性支撑结构，所述轴向支撑盒内部设有配合所述法兰盘转动提供轴向弹性支撑的轴向弹性支撑结构，通过在装置上提供安装横向、竖直、轴向弹性支撑，可还原结构或构件在真实受力情况下的端部多自由度弹性固定情况，较传统铰接或固定端，可模拟构件端部受力及破坏情况，提高试验精度与准确性。
一种可变刚度自由度弹性固定系统

[发明专利]一种金属管道多阶椭圆度的加工成型方法-CN202111043091.3有效
发明人：余杨;许伟澎;田博文;胡少谦;刘泽生;徐盛博 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-09-07 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： B21D31/00 文献下载
摘要：本发明实施例公开了一种金属管道多阶椭圆度的加工成型方法，包括：S100、确定待加工金属管道的加工区域，并将加工区域推动至环形的加热装置上；S200、采用加热装置对加工区域进行环绕加热，并对加工区域的温度进行监控；S300、当加工区域的温度达到预设温度时，继续推动待加工金属管道，至加工区域位于椭圆度加工装置中；S400、计算多个角度上的椭圆度加工装置的推进深度，并按照得到的推进深度向内推进，获得设定的具有多阶椭圆度的金属管道。本发明通过对金属管道进行环绕加热，并对温度进行控制，从而有效地消除金属管道的预应力，进一步基于推进深度的计算，从多个角度对金属管道进行挤压，形成具有多阶椭圆度的金属管道。
一种金属管道椭圆加工成型方法

[发明专利]基于图像识别的深海管道裂纹扩展监测与可靠性评估系统-CN202110243941.8有效
发明人：余建星;李昊达;王华昆;余杨;王彩妹;许伟澎;崔宇朋 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-03-05 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： G01N3/32 文献下载
摘要：本发明提供一种基于图像识别的深海管道裂纹扩展监测与可靠性评估系统，包括：监控设备，用于获取监测管道的变化参数的深海摄像机，获取内部压力的压力传感器，获取其位移变化的加速度传感器；网络传输模块，用于在监控设备和分析系统间建立通讯；分析系统，对接收的表面图像进行分析和评估，同时结合监控设备的信息，给出当前监测管道的可靠性及其在整个管道系统中的可靠性评估结果；报警系统，在待监测管道可靠性影响低于阈值时向外界发送报警信息。本发明基于深海管道系统不同关键点位的深海摄像头回传的图片数据，实时监控每个关键点的裂纹扩展情况，并结合压力和加速度数据，有效帮助深海石油工程的工作运维人员及时了解管道的健康情况。
基于图像识别深海管道裂纹扩展监测可靠性评估系统

[发明专利]一种海洋油气管道施加初始椭圆度的实验装置-CN202011134364.0有效
发明人：余杨;刘泽生;胡少谦;韩梦雪;余建星;许伟澎;张春迎;颜铠阳 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-10-21 - 公布日： 2022-05-24 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明实施例涉及一种海洋油气管道施加初始椭圆度的实验装置，该装置包括：主体压载舱、法兰、受压管件、舱体支架、液压泵、液压油管、压头组件；压头组件贯穿于主体压载舱舱壁，液压泵与液压油管连接，液压油管与压头组件连接，舱体支架设置位于主体压载舱下表面，以支撑主体压载舱；受压管件受压部分进入主体压载舱内，且位于压头组件之间，受压管件两端贯穿于法兰，法兰固定于主体压载舱上。可以实现对管道的某一位置精准施加压力并控制大小，模拟生产、运输、铺设过程中管道在外力作用作用下出现初始椭圆度缺陷的实验方法，为研究存在初始时椭圆度管件的极限承载力及动力响应提供条件，为海洋油气管道铺设及检验提供指导。
一种海洋油气管道施加初始椭圆实验装置

[发明专利]一种海底软黏土固结试验方法-CN202110123904.3有效
发明人：余建星;许伟澎;余杨;胡少谦;徐盛博;王华昆;刘泽生 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-01-29 - 公布日： 2022-05-03 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明提供一种海底软黏土固结试验方法，包括选取用于容纳黏土的密封固结土槽，泥浆收集罐以及对泥浆收集罐抽真空的真空泵；将待固结的黏土利用搅拌装置先搅拌成均匀的悬浊液，再置入固结土槽中，启动真空泵对泥浆收集罐抽真空，使气体和水在负压下排出至泥浆收集罐中；停止真空泵，排出泥浆收集罐中的水和气体，再次进行真空抽取，使固结土槽内产生负压，在内部负压和隔板的按压下使黏土的固结强度达到预定目的，关闭真空泵完成此次试验。本发明可以实现黏土在固结土槽中的快速均匀固结，且可排出土体中的气泡，提高土体固结强度。通过负压方式可将黏土中的气泡及水的快速排出，制作的固结黏土具有较高的强度和固结度。
一种海底黏土固结试验方法

[发明专利]一种电磁固定式钢管局部切削试验方法-CN202110083720.9有效
发明人：余杨;胡少谦;刘泽生;韩梦雪;余建星;徐盛博;许伟澎;刘青泉 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-01-21 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： B23D79/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种电磁固定式钢管局部切削试验方法，所采用的装置包括主框架(1)、电磁固定系统、滑杆系统、电机升降系统和控制台，其中，电磁固定系统包括：固定夹(5)、固定夹扭杆(10)和电磁发生器。钢管局部切削试验方法包括：将电磁固定式钢管局部切削装置放在钢管上，调整初始位置后向电磁固定系统通电，使电磁发生器吸附在钢管上，通过固定夹扭杆，推动固定夹紧贴钢管外壁；垂直固定板固定切削电机；设定切削深度，预设切削区域，切削电机下降开始切削；切削结束后，切削电机抬升后停止，回到初始位置；解锁电磁固定系统，完成局部切削。
一种电磁固定钢管局部切削试验方法

[发明专利]管道复杂荷载加载试验装置-CN202010300048.X有效
发明人：余建星;赵岩;许伟澎;余杨;王福程;王华昆;王彩妹 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-04-16 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： G01N3/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种管道复杂荷载加载试验装置，用于对试验管件(12)进行荷载加载试验，包括载荷提供构件、载荷传递构件、管道固定构件，载荷提供构件包括轴向位移驱动齿轮(1)、扭转驱动齿轮(2)、固定转轴(8)、弯矩加载转轴(9)、限位构件；载荷传递构件包括加载连杆前端(3)、铰接接头(4)、加载连杆后端(5)、连杆端法兰(10)；管道固定构件为管件前端法兰(11)。其中，加载连杆前端(3)与轴向位移驱动齿轮(1)、扭转驱动齿轮(2)连接处有齿形接面，分别用于进行拉力、扭矩的传递，均通过齿面接触连接；加载连杆前端(3)与加载连杆后端(5)通过铰接接头(4)连接。
管道复杂荷载加载试验装置

[发明专利]一种海底软黏土固结试验系统-CN202110124249.3有效
发明人：余建星;许伟澎;余杨;胡少谦;徐盛博;王华昆;刘泽生 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-01-29 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明提供一种海底软黏土固结试验系统，包括：固结土槽，为全密封箱形结构，在内部的底部设置有由带孔洞的支撑板隔成的集水舱，顶部设置有带孔洞的隔板隔成的集气槽；泥浆收集罐，包括容纳水、气的罐体，密封罐体的密封盖，在密封盖上设置有分别与集水舱和集气槽连接的排水管和排气管；真空泵，通过真空管与密封盖连接，用于对泥浆收集罐进行抽真空。本发明可以实现黏土在固结土槽中的快速均匀固结，且可排出土体中的气泡，提高土体固结强度。通过负压方式可将黏土中的气泡及水的快速排出，制作的固结黏土具有较高的强度和固结度。
一种海底黏土固结试验系统

[发明专利]模拟深水环境下管道、土体断层、水相互作用力的系统-CN202010372713.6有效
发明人：余建星;许伟澎;韩梦雪;余杨;颜铠阳;张春迎 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-05-06 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明实施例涉及一种模拟深水环境下管道、土体断层、水相互作用力的系统，所述系统包括：容纳实验管件的第一动态试验箱、容纳土体的第二动态试验箱、箱体旋转系统、正向拉力系统和数据采集系统、高压舱体；所述第一动态试验箱与所述第二动态试验箱之间设置有通过孔，在通过孔内侧设置有滑动挡板；所述正向拉力系统包括正向拉力伸缩器和拉力器支撑架，用于所述动态试验箱施加于所述实验管件拉力；所述数据采集系统包括水平位移测量仪、摄像头和轴力监测器，其中，所述轴力监测器用于监测所述实验管件变形引起的轴力；所述箱体旋转系统包括承载所述动态试验箱的底座，用于旋转至所述动态试验箱至所需位置；所述动态试验箱位于所述高压舱体内部。
模拟深水环境管道断层相互作用力系统

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