一种可调倾斜角度的刚性立管涡激振动试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种可调倾斜角度的刚性立管涡激振动试验装置，包括：外固定架、水平可振动机构、立管倾斜角度调整机构、垂向可振动机构、立管；外固定架第一、二两板件和水平可振动机构第一、第二轨道固定连接，第三、四两板件和第三、第四轨道固定连接；水平可振动机构的第三、第四支撑杆和立管倾斜角度调整机构中的第一、第二承重杆可拆卸式连接；立管倾斜角度调整机构中的第一承重杆和垂向可振动机构的连接板可拆卸式连接；垂向可振动机构通过第一、第二连接棒与立管可拆卸式连接。本实用新型专利技术利用滚动轴承减少装置振动过程所受摩擦力、避免卡顿，可用于立管双自由度振动实验，还可改变立管水平面倾斜角度，探索轴向流对立管涡激振动的影响。激振动的影响。激振动的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种可调倾斜角度的刚性立管涡激振动试验装置


[0001]本技术涉及海洋工程
，尤其涉及一种可调倾斜角度的刚性立管涡激振动试验装置。

技术介绍

[0002]海上石油开采的立管常选用圆柱体结构。这种非流线型的截面结构在流体的作用下，满足一定条件时，会产生周期性的振动，这种现象叫做涡激振动。立管在涡激振动长期作用下，会产生疲劳破坏，从而造成巨大的经济损失和环境污染。涡激振动对于海洋结构物的影响一直是一个热点。由于海洋立管尺寸一般都比较大，我们很难直接模拟。因此在研究立管涡激振动现象时常采用缩尺比模型。
[0003]中国专利文献CN112213064A公开了一种刚性柱体涡激振动试验装置，用来研究缩尺比下立管的涡激振动规律。其主要缺陷是：(1)水平方向振动摩擦阻力较大，容易卡顿；(2)竖直方向连接实验柱体的长杆长径比很大，受到水流作用时容易弯曲，上下振动会卡顿甚至卡死；(3)不能进行轴向流作用下的立管涡激振动试验。
[0004]以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本技术的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调倾斜角度的刚性立管涡激振动试验装置，其特征在于，包括：外固定架(1)、水平可振动机构(2)、立管倾斜角度调整机构(3)、垂向可振动机构(4)、立管(5)；所述外固定架(1)的第一、第二两板件(1
‑
11、1
‑
12)和所述水平可振动机构(2)的第一轨道(2
‑
1)、第二轨道(2
‑
2)固定连接；所述外固定架(1)的第三、第四两板件(1
‑
9、1
‑
10)和所述水平可振动机构(2)的第三轨道(2
‑
3)、第四轨道(2
‑
4)固定连接；所述水平可振动机构(2)的第三支撑杆(2
‑
7)、第四支撑杆(2
‑
8)和所述立管倾斜角度调整机构(3)中的第一承重杆(3
‑
4)、第二承重杆(3
‑
5)可拆卸式连接；所述立管倾斜角度调整机构(3)中的第一承重杆(3
‑
4)和所述垂向可振动机构(4)的连接板(4
‑
1)可拆卸式连接；所述垂向可振动机构(4)通过第一连接棒(4
‑
7)、第二连接棒(4
‑
8)与所述立管(5)左端可拆卸式连接；所述立管(5)右端与所述垂向可振动机构(4)采用同所述立管(5)左端相同的可拆卸式连接方式连接。2.如权利要求1所述的可调倾斜角度的刚性立管涡激振动试验装置，其特征在于，所述外固定架(1)由多个连接的板件固定连接而成，整体外形呈方形，为整个装置的机架，承载装置重量和载荷。3.如权利要求1所述的可调倾斜角度的刚性立管涡激振动试验装置，其特征在于，所述水平可振动机构(2)包括轨道、支撑杆、连接杆、水平弹簧、滚动轴承连接而成；具体包括：第一轨道(2
‑
1)、第二轨道(2
‑
2)、第三轨道(2
‑
3)、第四轨道(2
‑
4)，第一支撑杆(2
‑
5)、第二支撑杆(2
‑
6)、第三支撑杆(2
‑
7)、第四支撑杆(2
‑
8)、第五支撑杆(2
‑
9)，第一连接杆(2
‑
10)、第二连接杆(2
‑
11)、第三连接杆(2
‑
12)、第四连接杆(2
‑
13)，第一水平弹簧(2
‑
14)、第二水平弹簧(2
‑
15)、第三水平弹簧(2
‑
16)、第四水平弹簧(2
‑
17)，第一滚动轴承(2
‑
18)、第二滚动轴承(2
‑
19)、第三滚动轴承(2
‑
20)、第四滚动轴承(2
‑
21)、第五滚动轴承(2
‑
22)、第六滚动轴承(2
‑
23)、第七滚动轴承(2
‑
24)、第八滚动轴承(2
‑
25)。4.如权利要求3所述的可调倾斜角度的刚性立管涡激振动试验装置，其特征在于，所述第一至第四轨道(2
‑
1，2
‑
2，2
‑
3，2
‑
4)前后水平平行对称设置，左右各两个；所述第一至第四支撑杆(2
‑
5，2
‑
6，2
‑
7，2
‑
8)左右水平平行对称设置，前后各两个；所述第五支撑杆(2
‑
9)连接所述第三支撑杆(2
‑
7)与所述第四支撑杆(2
‑
8)；内侧左右竖直设置的所述第一连接杆(2
‑
10)、所述第三连接杆(2
‑
12)将所述第一支撑杆(2
‑
5)与所述第三支撑杆(2
‑
7)连接；外侧左右竖直设置的所述第二连接杆(2
‑
11)、所述第四连接杆(2
‑
13)将所述第二支撑杆(2
‑
6)与所述第四支撑杆(2
‑
8)连接；所述第一水平弹簧(2
‑
14)、第二水平弹簧(2
‑
15)一端和所述第一支撑杆(2
‑
5)连接，另一端和第五板件(1
‑
13)连接；所述第三水平弹簧(2
‑
16)、第四水平弹簧(2
‑
17)一端和所述第二支撑杆(2
‑
6)连接，另一端和第六板件(1
‑
14)连接；所述第一至第八滚动轴承(2
‑
18，2
‑
19，2
‑
20，2
‑
21，2
‑
22，2
‑
23，2
‑
24，2
‑
25)分别安装在对应的支撑杆件(2
‑
6，2
‑
8)末端；支撑杆件(2
‑
5，2
‑
7)末端也安装有与所述支撑杆件(2
‑
6，2
‑
8)末端同样结构及连接方式的滚动轴承。
5.如权利要求3所述的可调倾斜角度的刚性立管涡激振动试验装置，其特征在于，所述立管倾斜角度调整机构(3)包括：第一调整杆(3
‑
1)、第二调整杆(3
‑
2)、第三调整杆(3
‑
3)，第一承重杆(3
‑
4)、第二承重杆(3
‑
5)；所述第一调整杆(3
‑
1)、第二调整杆(3
‑
2)、第三调整杆(3
‑
3)固定连接；所述第一调整杆(3
‑
1)、第二调整杆(3
‑
2)的两端和所述第一承重杆(3
‑
4)、第二承重杆(3
‑
5)壁面固定连接；所述立管倾斜角度调整机构(3)中的第一承重杆(3
‑
4)、第二承重杆(3
‑
5)与所述水平可振动机构(2)的第二支撑杆(2
‑
6)、第三支撑杆(2
‑
7)和可拆卸式连接；所述立管倾斜角度调整机构(3)的所述第一承重杆(3
‑
4)和所述垂向可振动机构(4)的连接板(4
‑
1)可拆卸式连接。6.如权利要求1所述的可调倾斜角度的刚性立管涡激振动试验装置，其特征在于，所述垂向可振动机构(4)包括连接板、横杆、拉钩、连接条、竖直弹簧、连接棒、限位环、滚动轴承、竖版连接而成...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈惠元，李孙伟，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：新型
国别省市：