本发明专利技术提供了一种涉及涡激振动领域的顶部平台运动作用下带有螺旋列板的取水管涡激振动抑制效率测试装置及测试方法，包括模型安装台、水平运动架、总体框架、运动轨道、传动带、伺服电机连接件、同步带滑块以及伺服电机，模型安装台上连接有水平运动架，同步带滑块与运动轨道相接触，传动带和伺服电机连接件连接于总体框架上，伺服电机通过伺服电机连接件控制传动带运动，传动带与同步带滑块连接。本发明专利技术可以不依赖庞大的拖车完成精准的运动，并且可以和拖车联合模拟在有流的情况下的运动，试验模型架上预留有足够的空间可以安装传感器；通过该装置可以精确地带动海洋立管的一端做运动，通过传感器加以分析可以得到螺旋列板的抑制效率。制效率。制效率。
【技术实现步骤摘要】
顶部平台运动作用下带有螺旋列板的立管涡激振动抑制效率测试装置及测试方法
[0001]本专利技术涉及涡激振动领域，具体地，涉及顶部平台运动作用下带有螺旋列板的取水管涡激振动抑制效率测试装置及测试方法。
技术介绍
[0002]由于沿线国家诸多岛礁远离大陆，普遍存在电力、淡水等资源供给不足等问题，严重影响经济开发和军民生活质量，资源需求与供给的矛盾日益突出。充分开发海洋中受太阳能加热的表层温海水与800～1000米水深处的深层冷海水之间蕴藏的热能，即海洋温差能，以及综合利用深层冷海水资源，对于解决这一矛盾具有不可比拟的优势。
[0003]对于海洋温差能发电技术及装备，其中最为重要的关键装备之一便是用于抽取深层冷海水的大直径取水立管。掩藏于水面以下的取水立管，是整个系统最为脆弱的环节。当顶部平台在波浪作用下往复运动时，必然会带动其下的取水管在海水中来回晃动，进而在其周围形成相对的次生的振荡流，这种振荡流又将会进一步诱发取水管发生涡激振动，从而强烈地改变作用于其上的水动力载荷，进而诱发极大的额外疲劳损伤。如何抑制这一振动，是工业界普遍关注的问题。当前试验研究主要是针对背景均匀流以及剪切流下立管涡激振动抑制效率所开展的，对于顶部浮式平台运动作用下带有螺旋列板的取水立管涡激振动抑制效率的认识以及研究极少。因此，急需设计一种能够精准模拟大幅顶部平台运动的试验装置，以研究在这种带动作用下螺旋列板对取水立管的抑制特性。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种顶部平台运动作用下带有螺旋列板的取水管涡激振动抑制效率测试装置及测试方法。
[0005]根据本专利技术提供的一种顶部平台运动作用下带有螺旋列板的取水管涡激振动抑制效率测试装置，包括模型安装台、水平运动架、总体框架、运动轨道、传动带、伺服电机连接件、同步带滑块以及伺服电机，模型安装台上连接有水平运动架，同步带滑块与运动轨道相接触，传动带和伺服电机连接件连接于总体框架上，伺服电机通过伺服电机连接件控制传动带运动，传动带与同步带滑块连接。
[0006]优选的，模型安装台上设有滑块，水平运动架上设有滑轨，滑块滑动连接于滑轨上，当模型安装台跟随滑块在水平运动架上运动至合适位置时，滑块通过固定器固定在导轨上，使模型安装台与水平运动架保持静止状态。
[0007]优选的，水平运动架上设有滑块安装点，滑块安装点上安装有同步带滑块，同步带滑块滑动连接于总体框架上，同步带滑块与传动带相连，同步带滑块带动水平运动架同步运动。
[0008]优选的，总体框架上设有运动轨道，在伺服电机的控制下，水平运动架通过同步带滑块和运动轨道的配合滑动连接于总体框架上。
[0009]优选的，运动轨道包括第一运动轨道和第二运动轨道，第一运动轨道连接于总体框架上侧，第二运动轨道连接于总体框架下侧，第二运动轨道与传动带平行。
[0010]优选的，传动带套接于伺服电机连接件上做循环往复运动，伺服电机连接件连接伺服电机，伺服电机通过伺服电机连接件控制传动带运动。
[0011]优选的，伺服电机控制传动带运动，水平运动架通过总体框架限制移动方向，模型安装台随着水平运动架受控于伺服电机的运动。
[0012]优选的，还包括螺旋列板和海洋立管，螺旋列板连接于海洋立管上，海洋立管连接于模型安装台上。
[0013]优选的，螺旋列板包裹于海洋立管外壁上。
[0014]本专利技术还提供了一种顶部平台运动作用下带有螺旋列板的取水管涡激振动抑制效率测试装置的测试方法，模拟顶部平台运动作用下带有螺旋列板的立管的运动，使用相应的传感器对数据进行采集分析，得到涡激振动的抑制效率。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0016](1)本专利技术具有足够的刚度避免运动装置振动，获得的试验结果更准确；相对于其他同类装置更加简化，拆卸方便，有足够的预留空间，能适应更多工况；试验结果更加接近真实情况；
[0017](2)本专利技术可以不依赖庞大的拖车完成精准的运动，并且可以和拖车联合模拟在有流的情况下的运动，试验模型架上预留有足够的空间可以安装传感器；通过该装置可以精确地带动海洋立管的一端做运动，通过传感器可以测量出一系列试验数据，加以分析可以得到螺旋列板的抑制效率。
附图说明
[0018]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0019]图1是本专利技术总体结构示意图；
[0020]图2是本专利技术的模型及安装平台模块的结构示意图；
[0021]图3是本专利技术总体结构俯视图；
[0022]图4是本专利技术总体结构正视图；
[0023]图5是本专利技术总体结构侧视图。
[0024]图中标号：
[0025]1.涡激振动抑制装置(螺旋列板)2.海洋立管(被1包覆，图中不可见)3. 模型安装台4.水平运动架5.总体框架6.运动轨道7.传动带8.伺服电机连接件 9.同步带滑块及传动带连接板10.伺服电机。
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0027]实施例1
[0028]本专利技术提供的一种顶部平台运动作用下带有螺旋列板的取水管涡激振动抑制效率测试装置，如图1
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5所示，包括螺旋列板1、海洋立管2、模型安装台3、水平运动架4、总体框架5、运动轨道6、传动带7、伺服电机连接件8、同步带滑块9以及伺服电机10，螺旋列板1包裹于海洋立管2外壁上，海洋立管2连接于模型安装台3上，模型安装台 3上连接有水平运动架4，同步带滑块9与运动轨道6相接触，且传动带7与同步带滑块9连接，传动带7套接于伺服电机连接件8上做循环往复运动，伺服电机连接件8连接伺服电机10，伺服电机10通过伺服电机连接件8控制传动带7运动。
[0029]模型安装台3上设有滑块，水平运动架4上设有滑轨，滑块滑动连接于滑轨上，当模型安装台3跟随滑块在水平运动架4上运动至合适位置时，滑块通过固定器固定在导轨上，使模型安装台3与水平运动架4保持静止状态。
[0030]水平运动架4上设有滑块安装点，滑块安装点上安装有同步带滑块9，同步带滑块 9滑动连接于总体框架5的运动轨道6上，同步带滑块9与传动带7相连，在伺服电机 10的控制下，水平运动架4通过同步带滑块9和运动轨道6的配合滑动连接于总体框架 5上。优选的，运动轨道6包括第一运动轨道61和第二运动轨道62，第一运动轨道61 连接于总体框架5上侧，第二运动轨道62连接于总体框架5下侧，第二运动轨道62与传动带7平行。
[0031]工作原理：伺服电机10控制传动带7运动，水平运动架4通过总体框架5限制移动方向，模型安装台3随着水平运动架4受控于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种顶部平台运动作用下带有螺旋列板的取水管涡激振动抑制效率测试装置，其特征在于，包括模型安装台(3)、水平运动架(4)、总体框架(5)、运动轨道(6)、传动带(7)、伺服电机连接件(8)、同步带滑块(9)以及伺服电机(10)，所述模型安装台(3)上连接有所述水平运动架(4)，所述同步带滑块(9)与所述运动轨道(6)相接触，所述传动带(7)和所述伺服电机连接件(8)连接于所述总体框架(5)上，所述伺服电机(10)通过所述伺服电机连接件(8)控制所述传动带(7)运动，所述传动带(7)与所述同步带滑块(9)连接。2.根据权利要求1所述的顶部平台运动作用下带有螺旋列板的取水管涡激振动抑制效率测试装置，其特征在于，所述模型安装台(3)上设有滑块，所述水平运动架(4)上设有滑轨，所述滑块滑动连接于所述滑轨上，当所述模型安装台(3)跟随所述滑块在所述水平运动架(4)上运动至合适位置时，所述滑块通过固定器固定在所述导轨上，使所述模型安装台(3)与所述水平运动架(4)保持静止状态。3.根据权利要求1所述的顶部平台运动作用下带有螺旋列板的取水管涡激振动抑制效率测试装置，其特征在于，所述水平运动架(4)上设有滑块安装点，所述滑块安装点上安装有所述同步带滑块(9)，所述同步带滑块(9)滑动连接于所述总体框架(5)上，所述同步带滑块(9)与所述传动带(7)相连，所述同步带滑块(9)带动所述水平运动架(4)同步运动。4.根据权利要求3所述的顶部平台运动作用下带有螺旋列板的取水管涡激振动抑制效率测试装置，其特征在于，所述总体框架(5)上设有所述运动轨道(6)，在所述伺服电机(10)的控制下，所述水平运动架(4)通过所述同步带滑块(9)和所述运动轨道(6)的配合滑动连接于所述总体框架(5)上。5.根据权利要求4所述的顶部...
【专利技术属性】
技术研发人员：许玉旺，任浩杰，樊其祥，付世晓，王靖，张萌萌，梁天纬，宋斌，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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