缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置及其试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置，包括底架，底架上一侧安装有立架，底架上另一侧与立架顶部之间安装有主承载反力架，其头部延伸有与其本体轴向垂直的箱体，箱体前端面上通过油缸滑动支座安装有轴向液压油缸，主承载反力架和轴向液压油缸的内部均开有供缆索试件贯穿的内腔；位于轴向液压油缸两侧的箱体上安装有风浪载模拟系统；底架一侧安装有与主承载反力架连接的水循环系统，水循环系统上安装有温度模拟系统和盐度模拟系统，底架另一侧安装有油源动力系统和控制监测台；还包括安装于底架尾部的接水箱。本发明专利技术解决了装置的密封防腐问题，安装操作方便，自动控制，大大提高试验效率，提高了缆索系泊类结构的安全可靠性。

Testing Device and Test Method of Multi-Physical Field Coupling for Cable Mooring Structure

The invention relates to a multi-physical field coupling test device for cable mooring structure, which comprises a chassis with a vertical bracket installed on one side of the chassis, a main load-bearing reaction bracket installed between the other side of the chassis and the top of the bracket, a box body extending perpendicular to the axis of the main body, an axial hydraulic cylinder, a main load-bearing reaction bracket and a shaft installed on the front face of the box body through the sliding support of the oil cylinder. Inside the hydraulic cylinder are provided with inner chambers through which cable specimens penetrate; on the box body on both sides of the axial hydraulic cylinder are installed with wind and wave load simulation system; on one side of the chassis is installed with water circulation system connected with the main load reaction frame; on the water circulation system is installed with temperature simulation system and salinity simulation system; on the other side of the chassis is installed with oil power system and control monitoring platform; and on the other side of the chassis is also packed with water circulation system. The utility model comprises a water connection tank installed at the tail end of the chassis. The invention solves the sealing and anti-corrosion problem of the device, has convenient installation and operation, automatic control, greatly improves the test efficiency, and improves the safety and reliability of the cable mooring structure.

【技术实现步骤摘要】
缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置及其试验方法
本专利技术涉及缆索系泊类结构测试装置
，尤其是一种缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置及其试验方法。
技术介绍
缆索系泊类结构由于其优良的性能被广泛应用于海洋工程、桥梁工程和建筑工程等行业，比如海洋石油981深水半潜式钻井平台的系泊设备和港珠澳大桥斜拉索的主承构件就是缆索。由于其在实际服役过程中长期受到海水、盐雾和湿热环境作用，在风浪、台风、工作载荷等复杂交变工况持续作用下极易出现疲劳损伤，进而产生裂纹或者完全断裂等现象，严重威胁工程装备的结构安全。分析原因发现一般涂有防腐层的缆索结构，在海水、温度、载荷联合作用下易发生防腐层脱落，海水浸入内部，发生腐蚀疲劳失效。目前，对于缆索系泊类设备的结构性能考核主要关注空气室温环境中单向工作载荷的疲劳强度和静强度试验，没有考虑多物理层耦合作用下对结构的安全性能影响，导致缆索在使用过程中会出现突然失效现象，对装备带来很大的安全风险。因此研制一种在工作载荷、风浪载、水流、温度和盐度等多物理场耦合作用缆索系泊类结构测试装置，在实验室内实现对其密封防腐性能安全考核是本专利技术要解决的主要问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置，其特征在于：包括底架(1)，底架(1)上表面一端安装有立架(34)，底架(1)上表面另一端与立架(34)顶部之间安装工作载荷模拟系统，工作载荷模拟系统的具体结构为：包括主承载反力架(2)，其两端分别支撑于底架(1)和立架(34)上，主承载反力架(2)的头部通过筋板延伸有一个箱体(12)，箱体(12)与主承载反力架(2)的轴向垂直，箱体(12)前端面上通过油缸滑动支座(3)安装有轴向液压油缸(10)，主承载反力架(2)和轴向液压油缸(10)的内部均开有供缆索试件(7)贯穿的内腔；位于轴向液压油缸(10)两侧的箱体(12)上安装有风浪载模拟系统；底架...

【技术特征摘要】
1.一种缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置，其特征在于：包括底架(1)，底架(1)上表面一端安装有立架(34)，底架(1)上表面另一端与立架(34)顶部之间安装工作载荷模拟系统，工作载荷模拟系统的具体结构为：包括主承载反力架(2)，其两端分别支撑于底架(1)和立架(34)上，主承载反力架(2)的头部通过筋板延伸有一个箱体(12)，箱体(12)与主承载反力架(2)的轴向垂直，箱体(12)前端面上通过油缸滑动支座(3)安装有轴向液压油缸(10)，主承载反力架(2)和轴向液压油缸(10)的内部均开有供缆索试件(7)贯穿的内腔；位于轴向液压油缸(10)两侧的箱体(12)上安装有风浪载模拟系统；底架(1)一侧安装有与主承载反力架(2)连接的水循环系统，水循环系统上安装有温度模拟系统和盐度模拟系统，底架(1)另一侧安装有油源动力系统(27)和控制监测台(26)；还包括安装于底架(1)尾部一旁的接水箱(20)所述接水箱(20)与穿出主承载反力架(2)尾部的缆索试件(7)对接。2.如权利要求1所述的缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置，其特征在于：所述轴向液压油缸(10)前端面上安装压板(5)，压板(5)通过连接螺杆(4)与所述油缸滑动支座(3)轴向固定连接，轴向液压油缸(10)缸体上安装有轴向位移传感器(9)，轴向液压油缸(10)的活塞杆前端面上安装有轴向载荷传感器(8)；所述缆索试件(7)的头部伸出轴向液压油缸(10)前端面，并通过首部大螺母(6)与轴向载荷传感器(8)旋紧，缆索试件(7)尾部伸出主承载反力架(2)，并通过尾部大螺母(19)以及橡胶密封垫(18)与主承载反力架(2)尾端面固定。3.如权利要求1所述的缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置，其特征在于：风浪载模拟系统的安装结构为：包括两个相对设置的横向液压油缸(30)，两个横向液压油缸(30)分别通过一个油缸固定座(11)安装于轴向液压油缸(10)及油缸滑动支座(3)两侧的箱体(12)上，每个横向液压油缸(30)的活塞杆上螺纹连接有一块过渡压头(31)；位于箱体(12)顶面上间隔焊接有两个滚轮支座(39)，每个滚轮支座(39)内通过滚轮轴(42)铰支有一个滚轮(40)，位于滚轮(40)上部的滚轮支座(39)中安装有耳板，滚轮(40)于耳板间装有限位挡板(41)；每个横向液压油缸(30)的缸体上固定安装有一个横向位移传感器(29)。4.如权利要求3所述的缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置，其特征在于：油缸滑动支座(3)的底部设有槽型底座，槽型底座卡接到所述箱体(12)的头部，位于箱体(12)顶面的槽型底座上间隔开有腰形孔(38)，腰形孔(38)内两侧分别嵌入两个滚轮(40)，腰形孔(38)中部通过两个防脱落螺栓(43)将油缸滑动支座(3)固定于箱体(12)头部。5.如权利要求1所述的缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置，其特征在于：所述水循环系统包括安装于底架(1)底边的一侧的水箱(44)，水箱(44)顶面上间隔安装有方形法兰盘(47)和冷热离心水泵(45)，位于顶面上两端分别开有抽水口(54)和回水口(52)，水箱(44)一侧面上开有水箱排水口(53)；冷热离心水泵(45)一侧通过硬管(14)连接抽水口(54)，另一侧的出水口连接水流传感器(46)；主承载反力架(2)上侧面上通过管夹(15)也固定有两段硬管(14)，其中一段硬管(14)的一端与主承载反力架(2)内腔的进水口(13)连接，另一端通过阀门(17)及软管(16)连接至所述水流传感器(46)；另一段硬管(14)的一端连接至主承载反力架(2)的内腔，另一端通过阀门(17)以及软管(16)与所述回水口(52)相连；主承载反力架(2)的尾端底部设有主承载反力架排水口(21)，主承载反力架排水口(21)上安装有三通阀(22)，三通阀(22)的一个接口连接水深传感器(23)，另一个接口通过软管(16)连接至水箱排水口(53)。6.如权利要求5所述的缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置，其特征在于：方形法兰盘(47)上安装温度模拟系统和盐度模拟系统，温度模拟系统包括固定在方形法兰盘(47)上的温度传感器(50)和两个电加热器(51)，温度传感器(50)和电加热器(51)均伸入方形法兰盘(47)上的孔浸入水箱(44)中；盐度模拟系统包括固定在方形法兰盘(47)上的海盐溶液添加器(49)，盐度传感器(48)，海盐溶液添加器(49)和盐度传感器(48)伸入方形法兰盘(47)上的孔浸入水箱(...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦朋余，李生鹏，陈哲，曾庆波，王连，刘家瑞，竺一峰，岳亚霖，姜朝文，周舒豪，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心中国船舶重工集团公司第七零二研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32