本发明专利技术公开了一种用于巨型海工离心机的超重力场加震装置，包括：海工吊篮模型箱、震动台模型箱和震动台，海工吊篮模型箱为圆弧形且其内具有槽腔，海工吊篮模型箱设有进水口和出水口，海工吊篮模型箱分为第一段、第二段和用于放置海工结构的中间段，第二段内设有邻近第二端的消能结构，中间段的底壁向外突出以形成凹槽。震动台模型箱的上端敞开且设在凹槽内，震动台模型箱的上端的外周沿与凹槽的上端的外周壁之间通过密封装置密封以形成震动台空间，槽腔的底面上和震动台模型箱内设有土质海床，槽腔内填充有水。震动台设在震动台空间内，震动台用于产生震动且将震动施加给震动台模型箱。本发明专利技术的超重力场加震装置能在超重力场下再现海洋地震过程。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及巨型海工离心机
，尤其是涉及一种用于巨型海工离心机的超重力场加震装置。
技术介绍
为了发展海洋经济、开发海洋资源、保障海上安全，需要模拟海洋典型载荷环境，例如模拟海洋地震过程。传统的土工离心机由于设计原理和结构形式使得模型中离心加速度分布误差大，模型的边界条件不正确，无法用于模拟还工结构所处的复杂的海洋环境。尤其是，目前还没有能够在超重力场下模拟复杂海洋环境如海洋地震过程的海工离心机。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种用于巨型海工离心机的超重力场加震装置，该超重力场加震装置能够在超重力场下再现海洋地震过程，模拟海洋环境下海洋地震-海工结构-土质海床的相互作用，且模拟的海洋地震过程逼真，结果精确，为海洋工程设计和施工技术突破提供高水平的实验平台。根据本专利技术实施例的用于巨型海工离心机的超重力场加震装置，包括:海工吊篮模型箱，所述海工吊篮模型箱为圆弧形，所述海工吊篮模型箱内具有槽腔，所述海工吊篮模型箱的第一端的端面上设有进水口，所述海工吊篮模型箱的第二端的端面上设有出水口，所述海工吊篮模型箱沿从所述第一端到所述第二端的长度方向分为第一段、第二段和位于所述第一段和第二段中间且用于放置海工结构的中间段，所述第二段内设有邻近所述第二端的消能结构，所述中间段的底壁向外突出以形成凹槽；震动台模型箱，所述震动台模型箱的上端敞开，所述震动台模型箱设在所述凹槽内，所述震动台模型箱的上端的外周沿与所述凹槽的上端的外周壁之间通过密封装置密封以形成震动台空间，所述槽腔的底面上和所述震动台模型箱内设有土质海 床，所述槽腔内填充有水；和震动台，所述震动台设在所述震动台空间内，所述震动台模型箱设在所述震动台上，所述震动台用于产生震动且将所述震动施加给所述震动台模型箱。根据本专利技术实施例的用于巨型海工离心机的超重力场加震装置，通过使得海工吊篮模型箱形成为圆弧形，在巨型海工离心机旋转的过程中可在海工吊篮模型箱中产生分布均匀合理的超重力场，在超重力场的作用下，通过将震动台产生的震动施加给震动台模型箱，在土质海床和海工结构中产生力学响应，从而可在超重力场下再现海洋地震过程，模拟海洋环境下海洋地震-海工结构-土质海床的相互作用，且模拟的海洋地震过程逼真，结果精确，为海洋工程设计和施工技术突破提供高水平的实验平台。另外，根据本专利技术上述实施例的用于巨型海工离心机的超重力场加震装置还可以具有如下附加的技术特征:根据本专利技术的一些实施例，所述槽腔的底壁内设有出水通道，所述出水通道具有进口和出口，所述出水通道的进口与所述出水口相连，所述出水通道的出口形成在所述凹槽的底壁的外表面上。从而便于排出槽腔内的水。具体地，所述出水通道的出口位于所述凹槽的底壁的中心位置。进一步地，所述第一段和第二段的周长相同且相对于所述中间段彼此对称。从而可进一步保证模拟的海洋地震过程逼真，结果精确。更进一步地，所述凹槽的底壁为平的。从而进一步保证超重力场在海工吊篮模型箱内分布合理均匀。根据本专利技术的一些实施例，所述海工吊篮模型箱具有矩形横截面。从而进一步保证超重力场在海工吊篮模型箱内分布合理均匀。在本专利技术的一些实施例中，所述海工吊篮模型箱的中间段的顶壁上设有顶部开口，所述顶部开口由盖板封闭。从而便于操作人员往槽腔内放置土质海床和海工结构。可选地，所述消 能结构为斜坡。从而该消能结构结构简单可靠。具体地，所述震动台由液压系统驱动产生水平方向的激震，所述激震的加速度为0_40g，频率为 0-350Hz。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1为根据本专利技术实施例的用于巨型海工离心机的超重力场加震装置的示意图；图2为装配有图1所示的超重力场加震装置的巨型海工离心机处于未运行状态时的不意图；图3为装配有图1所示的超重力场加震装置的巨型海工离心机处于运行状态时的示意图。附图标记:巨型海工离心机10000、机架100、转轴101、转臂200、第一海工吊篮300、第二海工吊篮400、海工吊篮模型箱401、槽腔4011、进水口 4014、第一段 4016、中间段 4017、第二段4018、凹槽4020、消能结构4019、盖板4022、出水通道4023、进口 40231、出口 40232、海工结构1300、震动台模型箱600、密封装置1400、震动台空间1500、土质海床700、水1200、震动台800具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面参考图1-图3描述根据本专利技术实施例的用于巨型海工离心机的超重力场加震装置，其中，在本专利技术中，超重力场指的是在巨型海工离心机运行时的离心加速度场，由于此时离心加速度场为重力加速度场的N倍，因此称为超重力场。 如图2和图3所示，巨型海工离心机10000包括机架100、转臂200、第一海工吊篮300和第二海工吊篮400，转臂200可旋转地安装在机架100的转轴101上，第一海工吊篮300可上下摆动地连接在转臂200的第一端(如图3所示的左端)上，第二海工吊篮400可上下摆动地连接在转臂200的第二端(如图3所示的右端)上，第一海工吊篮300可用来模拟海洋环境，第二海本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于巨型海工离心机的超重力场加震装置，其特征在于，包括：海工吊篮模型箱，所述海工吊篮模型箱为圆弧形，所述海工吊篮模型箱内具有槽腔，所述海工吊篮模型箱的第一端的端面上设有进水口，所述海工吊篮模型箱的第二端的端面上设有出水口，所述海工吊篮模型箱沿从所述第一端到所述第二端的长度方向分为第一段、第二段和位于所述第一段和第二段中间且用于放置海工结构的中间段，所述第二段内设有邻近所述第二端的消能结构，所述中间段的底壁向外突出以形成凹槽；震动台模型箱，所述震动台模型箱的上端敞开，所述震动台模型箱设在所述凹槽内，所述震动台模型箱的上端的外周沿与所述凹槽的上端的外周壁之间通过密封装置密封以形成震动台空间，所述槽腔的底面上和所述震动台模型箱内设有土质海床，所述槽腔内填充有水；和震动台，所述震动台设在所述震动台空间内，所述震动台模型箱设在所述震动台上，所述震动台用于产生震动且将所述震动施加给所述震动台模型箱。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张建民，张建红，黎启胜，刘伟，洪建忠，冉光斌，
申请(专利权)人：清华大学，中国工程物理研究院总体工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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