[實用新型]懸跨管道的力學特征試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520235168.0
• 申請日: 2015-04-17
• 公開（公告）號: CN204630719U
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設計）人: 胡家順;蔣宇;劉文才;孫文勇;趙永濤;欒國華
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團安全環(huán)保技術研究院
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M7/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;劉飛

技術領域

本實用新型涉及了一種力學試驗裝置，特別涉及一種懸跨管道的力學特征試驗裝置。

背景技術

海底管道是海洋油氣開發(fā)的生命線工程，在海洋油氣傳輸中發(fā)揮著重要作用。由于海底崎嶇不平和波浪、海流的長期沖刷，海底管道不可避免的出現懸跨段。在懸跨段上一般通過架設懸跨管道以達到連接作用。但是懸跨管道在波流作用下會出現渦激疲勞振動，久而久之，渦激疲勞振動會造成懸跨管道的疲勞斷裂，進而導致油氣泄露，引發(fā)嚴重的生產安全事故和環(huán)境污染事故，給國家和社會帶來惡劣的負面影響。因此，研究懸跨管道的動力學特性具有十分重要的意義。

當前，研究懸跨管道的動力學特性一般有兩種方法：第一種是計算機數值模擬方法，即通過計算機用有限元軟件建立懸跨管道模型進而研究其力學特性，該種方法得到的結果僅是計算機模擬的結果，其真實可靠性仍然需要進行第二種方法進行驗證。第二種就是實驗室試驗方法，即在室內或現場開展懸跨管道力學試驗，由于現場試驗難以模擬海底懸跨管道所處的條件，所以目前現場懸跨管道的研究報道并不多。一般在實驗室進行試驗時基本是在波浪池或流水槽中進行，用于模擬懸跨管道在海底的渦激振動，普遍使用固支或使用簡支約束模擬懸跨管道的邊界條件。這種處理方法不能及時反映懸跨管道邊界條件變化對動力特性的影響，普遍只有少數幾個設計好的長度可供選擇，所以在試驗中無法真實模擬懸跨長度連續(xù)性變化對動力特性的影響。

實用新型內容

為了克服現有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供了一種懸跨管道的力學特征試驗裝置，其能夠解決現有實驗裝置無法研究懸跨管道邊界條件連續(xù)性變化對動力特性影響的問題。

本實用新型的具體技術方案是：

一種懸跨管道的力學特征試驗裝置，其特征在于，它包括：底座；第一夾持機構，所述第一夾持機構包括用于對懸跨管道一端夾持的第一夾持部、與所述第一夾持部相連接的第一支座；第二夾持機構，所述第二夾持機構包括用于對懸跨管道另一端夾持的第二夾持部、與所述第二夾持部相連接并能與所述底座相固定的第二支座；用于向懸跨管道的一端施加軸向作用力的施力機構；所述第一夾持機構具有至少兩個工作狀態(tài)，在所述第一夾持機構處于第一工作狀態(tài)時，所述第一支座能沿所述底座滑動；在所述第一夾持機構處于第二工作狀態(tài)時，所述第一支座與所述底座固定。

優(yōu)選地，所述第一支座包括沿縱向延伸的第一支撐部，所述第二支座包括沿縱向延伸的第二支撐部，所述第一夾持部包括第一上夾持件、與所述第一上夾持件適配的第一下夾持件、與所述第一上夾持件連接的第一上夾持板、與所述第一下夾持件連接的第一下夾持板，所述第一下夾持板與所述第一上夾持板相對應，所述第一上夾持板和所述第一下夾持板穿設于所述第一支撐部，所述第一夾持部還包括穿設于所述第一支撐部的第一鎖緊件，所述第一鎖緊件能向所述第一上夾持板和所述第一下夾持板施加一沿縱向延伸的夾緊力，所述第二夾持部包括第二上夾持件、與所述第二上夾持件相適配的第二下夾持件、與所述第二上夾持件相連接的第二上夾持板、與所述第二下夾持件相連接的第二下夾持板，所述第二下夾持板與所述第二上夾持板對應，所述第二上夾持板和所述第二下夾持板穿設于所述第二支撐部，所述第二夾持部還包括穿設于所述第二支撐部的第二鎖緊件，所述第二鎖緊件能向所述第二上夾持板和所述第二下夾持板施加一沿縱向延伸的夾緊力。

優(yōu)選地，所述第一支撐部包括第一螺紋桿，所述第一鎖緊件包括位于所述第一上夾持板上方并與所述第一螺紋桿螺紋連接的第一螺母、位于所述第一下夾持板下方并與所述第一螺紋桿螺紋連接的第二螺母，所述第二支撐部包括第二螺紋桿，所述第二鎖緊件包括位于所述第二上夾持板上方并與所述第二螺紋桿螺紋連接的第三螺母、位于所述第二下夾持板下方并與所述第二螺紋桿螺紋連接的第四螺母。

優(yōu)選地，所述底座上的上設置有滑槽，所述第一支座能沿所述滑槽相對所述底座滑動。

優(yōu)選地，所述第一支座包括與所述第一夾持部相連接的第一支撐部和第一連接部，所述第一連接部能沿所述滑槽滑動和能夠與所述底座固定。

優(yōu)選地，所述滑槽呈倒T形，所述第一連接部包括與所述第一支撐部相連接的第一基板、設置在所述滑槽內并沿豎直方向穿設過第一基板的螺栓和位于第一基板上方能對所述第一基板和所述底座進行固定的螺母。

優(yōu)選地，所述施力機構包括千斤頂、與所述千斤頂上部相抵接的上頂板、一端連接于所述上頂板的拉力桿、與拉力桿另一端相連接的下拉板，所述下拉板位于所述千斤頂的下方并與懸跨管道的一端通過第一繩索相連接，所述拉力桿繞所述上頂板和所述下拉板的中心環(huán)向排布。