模拟均匀流下深海立管横向自激振动的试验装置制造方法及图纸

技术编号:8451731 阅读:260 留言:0更新日期:2013-03-21 07:46
本发明专利技术公开了一种模拟均匀流下深海立管横向自激振动的试验装置,该装置测量得到圆柱体的速度和受力,通过求解圆柱体运动方程,得到其在水流作用下的真实运动响应信号,再将此实际运动信号通过伺服电机施加到模型上使其运动,从而模拟了自激振荡运动。试验中通过水平滑动模块用于模拟流,垂直滑动模块用于模拟垂直方向上的涡激振动。本发明专利技术所公开的试验装置,通过设定质量、阻尼、刚度参数模拟模型结构性能,加快了试验进度,并为立管分段模型的选择提供了很大的自由度;采用大尺度立管分段,减小尺度效应;采用端部假体装置,解决了模型边界效应的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于海洋工程领域,具体地涉及一种模拟均匀流下深海立管横向自激振动的试验装置
技术介绍
实际海洋环境中的立管为长细柔性结构,在洋流的作用下会产生涡激振动,振动引起的结构疲劳或可能的共振等将对海洋结构物的安全造成极大威胁。涡激振动对于处在海洋的立管而言是自激产生的。由于实尺度试验条件的限制,目前主要通过模型试验和数值模拟对柔性立管的涡激振动现象进行研究。模型试验将柔性立管分为多段,假设每一段为刚性圆柱体,对圆柱进行强迫振荡试验或者自激振荡试验,但是带有缩尺比的模型试验并不能准确地预报真实海况下的圆柱的动力响应;数值模拟手段则缺乏试验验证其计算结果的可靠性,且其中对流体粘性等问题的处理目前仍不完善。目前现有的研究装置普遍存在以下不足(I)传统自激振荡试验局限于立管分段模型的实际结构性能,只能测得具有既定结构性能参数的立管的涡激振动响应,降低了普适性,而更换立管、弹簧、阻尼器等将消耗大量时间,拖延试验进度;(2)只能依照设定的工况使分段模型以既定的周期强迫振动,无法测得分段模型在来流作用下真实的响应;(3)难以模拟来流不垂直于结构物等特殊海况;(4)受试验装置尺寸限制,模型的长本文档来自技高网...

【技术保护点】
模拟均匀流下深海立管横向自激振动的试验装置,其特征在于,所述装置主要由深海立管模块、第一端部假体模块、第二端部假体模块、第一垂直滑动模块、第二垂直滑动模块、第一水平滑动模块、第二水平滑动模块和实时控制系统模块,其中:深海立管模块两端分别与第一端部假体模块和第二端部假体模块连接,第一垂直滑动模块分别与第一端部假体模块和第一水平滑动模块连接,第二垂直滑动模块分别与第二端部假体和第二水平滑动模块连接,第一水平滑动模块与拖车底部一端固定连接并和第一垂直滑动模块连接,第二水平滑动模块与拖车底部另一端固定连接并和第二垂直滑动模块连接,深海立管模块与水平滑动模块垂直安装,实时控制系统模块设置于拖车上,分别与...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:付世晓郭飞许玉旺张昱魏汉迪
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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