[发明专利]阶梯流下顶端可运动深海立管模型涡激振动模拟试验装置

摘要

一种阶梯流下顶端可运动深海立管模型涡激振动模拟试验装置，涉及海洋工程技术领域，所解决的是在阶梯流下模拟深海立管涡激振动的技术问题。该装置包括拖曳水池、拖车、深海立管模块、顶部支撑模块、底部支撑模块、垂直轨道模块、水平轨道模块、套筒模块、测量分析控制模块；所述水平轨道模块挂置在拖车上，所述垂直轨道模块有两个，分别竖直挂置在水平轨道模块上；所述顶部支撑模块及底部支撑模块分别安装在两个垂直轨道模块上，且均设有加速度传感器；所述套筒模块中的套筒件套设于深海立管模块的立管模型外周；所述测量分析控制模块连接各光纤光栅传感器、各加速度传感器及各电机。本发明提供的装置，能在阶梯流下模拟深海立管涡激振动。

主权项

一种阶梯流下顶端可运动深海立管模型涡激振动模拟试验装置，包括拖曳水池，及用于模拟海洋立管的深海立管模块，所述拖曳水池内装有池水，其池水水面上方架设有一能直线移动的拖车；所述深海立管模块包括立管模型和光纤光栅传感器，所述立管模型是一管件，横置于拖曳水池内并没入池水中，所述光纤光栅传感器有多个，沿立管模型的轴向均布于立管模型表面；其特征在于：还包括顶部支撑模块、底部支撑模块、垂直轨道模块、水平轨道模块、套筒模块、测量分析控制模块；所述水平轨道模块包括两根相互平行的水平直轨，所述两根水平直轨水平挂置在拖车上，每根水平直轨上均设有一沿其轴线滑动的水平滑块，及一用于控制水平滑块滑动的电机；所述垂直轨道模块有两个，分别为第一垂直轨道模块、第二垂直轨道模块，每个垂直轨道模块均包括有一垂直直轨，每根垂直直轨上均设有一沿其轴线滑动的垂直滑块，及一用于控制垂直滑块滑动的电机，两个垂直轨道模块的垂直直轨分别竖直挂置在两根水平直轨的水平滑块上；所述顶部支撑模块包括水平支座和第一转动传感结构，所述水平支座固定在第一垂直轨道模块的垂直滑块上，所述第一转动传感结构包括第一加速度传感器和第一万向节，所述立管模型的两端分别为第一连接端、第二连接端，所述第一加速度传感器安装在水平支座上，并经第一万向节连接立管模型的第一连接端；所述底部支撑模块包括支架安装座和第二转动传感结构，所述支架安装座固定在第二垂直轨道模块的垂直滑块上，所述第二转动传感结构包括第二加速度传感器和第二万向节，所述第二加速度传感器安装在支架安装座上，并经第二万向节连接立管模型的第二连接端；所述套筒模块包括有一套筒件，所述套筒件套设于立管模型外周，并与底部支撑模块连接，其筒长短于立管模型的管长；所述测量分析控制模块安装在拖车上，包括连接各光纤光栅传感器的用于采集各光纤光栅传感器感应数据的光纤数据采集子模块，连接第一、第二加速度传感器的用于采集加速度传感器感应数据的力数据采集子模块，及连接四个电机的用于控制四个电机运行的电机控制子模块。