一种智能浮式结构系泊及断缆实验模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种智能浮式结构系泊及断缆实验模拟方法，包括智能断缆装置、实验模型、系泊缆和智能控制及监测系统，根据实验方案进行完整系泊实验和断缆实验，通过智能控制及监测系统控制智能断缆装置从而控制系泊缆断开，通过智能控制及监测系统实时监测断缆之前、断缆瞬间及断缆之后实验模型的动力响应，实时监测不同时刻各个所述系泊缆的动力响应，以及监测实验模型的位移时程数据、加速度时程数据和各个所述系泊缆的张力时程数据；调整实验方案，进行不同实验方案的实验。本发明专利技术模拟实验条件下浮式系泊结构的断缆控制，可以准确模拟系泊缆发生断裂时浮体的瞬态动力响应和系泊缆的动力特性，解决了实验条件下进行断缆瞬态控制和监测的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种智能浮式结构系泊及断缆实验模拟方法
本专利技术涉及海洋浮式结构系泊分析与实验技术，特别涉及一种智能浮式结构系泊及断缆实验模拟方法。
技术介绍
当浮式结构物在作业海域从事生产活动时，其位置和方向一般由系泊系统来维持。作为一种永久系泊浮式结构物，浮式基础及其系泊系统在其寿命周期内既要承受温和的海况，更不可避免会遭遇各种海况、疲劳、腐蚀等情况带来的影响，可能会导致系泊缆发生断裂，从而对结构的安全产生影响。在海洋浮式结构物的设计阶段，考虑系泊系统的损伤分析是必要的环节之一，更对整个系统安全产生重要影响的关键要素之一。为此国内外学者针对不同型式的浮式结构物展开了一系列的研究。主要采用数值方法研究系泊缆发生断裂的情况下的瞬态运动，包括浮体结构瞬态的动力响应、系泊缆张力、系泊缆张力过冲现象等。研究结果表明，任何浮式结构系泊缆的断裂或丢失都会导致系泊系统的失效，更有甚者会导致诸如碰撞、倾覆或者沉没等严重的安全事故。因此作为浮式结构物重要组成部分之一，系泊系统的性质将会对整个系统的动力响应特性产生巨大的影响。研究表明系泊缆的断裂情况下的瞬态动力响应分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能浮式结构系泊及断缆实验模拟方法，其特征在于，包括智能断缆装置(1)、实验模型(2)、系泊缆(3)、供电装置(4)和智能控制及监测系统，所述智能控制及监测系统包括上位机(5)、位移传感器、加速度传感器和张力传感器；实验模拟方法包括以下步骤：/n步骤1，加工所述实验模型(2)置于实验水池内，并确定实验方案；/n步骤2，根据实验方案确定所述智能断缆装置(1)的安装数量，其中，所述智能断缆装置(1)包括推拉式电磁铁(11)、固定支架(12)和系泊缆连接环(13)，所述固定支架(12)的下部设置有上夹板(121)和下夹板(122)；所述推拉式电磁铁(11)通过固定螺母(14)固定在所述固定支...

【技术特征摘要】
1.一种智能浮式结构系泊及断缆实验模拟方法，其特征在于，包括智能断缆装置(1)、实验模型(2)、系泊缆(3)、供电装置(4)和智能控制及监测系统，所述智能控制及监测系统包括上位机(5)、位移传感器、加速度传感器和张力传感器；实验模拟方法包括以下步骤：
步骤1，加工所述实验模型(2)置于实验水池内，并确定实验方案；
步骤2，根据实验方案确定所述智能断缆装置(1)的安装数量，其中，所述智能断缆装置(1)包括推拉式电磁铁(11)、固定支架(12)和系泊缆连接环(13)，所述固定支架(12)的下部设置有上夹板(121)和下夹板(122)；所述推拉式电磁铁(11)通过固定螺母(14)固定在所述固定支架(12)上并位于所述上夹板(121)上方，所述推拉式电磁铁(11)包括动铁芯(111)和线圈(112)，所述推拉式电磁铁(11)的动铁芯(111)穿过所述固定支架(12)的上夹板(121)、所述系泊缆连接环(13)和所述固定支架(12)的下夹板(122)，通过所述上夹板(121)和所述下夹板(122)将所述系泊缆连接环(13)固定在所述智能断缆装置(1)上；
步骤3，根据实验方案将所述智能断缆装置(1)安装在所述实验模型(2)相应的导缆孔位置，所述系泊缆(3)的第一端部固定在所述水池的底部，所述系泊缆(3)的第二端部固定在所述智能断缆装置(1)的系泊缆连接环(13)上，所述系泊缆(3)通过所述智能断缆装置(1)将系泊缆(3)和实验模型(2)连接在一起；在所述实验模型(2)上安装所述位移传感器和所述加速度传感器，在每根所述系泊缆(3)上安装所述张力传感器，连接供电装置(4)和智能控制与监测系统及智能断缆装置(1)，并将所述上位机(5)接入所述智能断缆装置(1)、所述张力传感器、所述位移传感器和所述加速度传感器；
步骤4，根...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志娟，谢芃，李焱，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12