[發明專利]一種浮式平臺仿真實驗系統

在審

• 申請號: 201810576965.3
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108630086A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 唐達;陳兢;王德宇;金祿淵;岳前進;王宏偉;謝斌;王世圣;馮加果
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;劉秋彤

本發明提供一種浮式平臺仿真實驗系統，屬于海洋平臺工程技術領域。該系統包括平臺連接單元、上平臺和下平臺；上平臺與下平臺之間、上平臺與外圍支架之間均通過平臺連接單元相連。所述的平臺連接單元包括轉動軸、第一十字萬向節、短連接桿、升沉自由度彈簧、長連接桿和第二十字萬向節；轉動軸作為平臺連接單元與平臺之間相連的節點，用于提供繞豎直面旋轉的自由度；第一十字萬向節和第二十字萬向節用于提供水平面上的兩個旋轉自由度。上平臺具有六個自由度，橫搖、縱搖、艏搖、橫蕩、縱蕩、升沉。下平臺作為懸掛系統，也具有六個自由度。提供一種浮式平臺及其附屬結構仿真實驗系統的機械結構，以解決在研究海洋平臺損傷識別中的實際數據問題。

技術領域

本發明屬于海洋平臺工程技術領域，涉及一種浮式平臺仿真實驗系統。

背景技術

海洋浮式平臺是海上油氣開采的重要設施，由于所處環境復雜，且長期遭受風浪流等的影響，平臺及其上的附屬結構容易發生損傷事故，造成經濟損失和人員傷亡。所以對于海洋平臺的損傷研究具有重要意義，但是海洋平臺體積龐大，且難以對在位工作中的平臺及其附屬結構進行模擬損傷實驗來獲取數據。

在此背景下，本發明設計一套針對浮式平臺及其懸掛結構的仿真實驗系統。本系統具有懸掛結構和多個鉸接點，使得系統具有多個自由度，能夠模擬海洋平臺及其上附屬結構的運動情況。本系統具有靈活性，可以通過拆卸、組合的方式，對多種結構形式進行仿真。

發明內容

本發明目的是提供一種浮式平臺及其附屬結構仿真實驗系統的機械結構，以解決在研究海洋平臺損傷識別中的實際數據問題。

本發明的技術方案：

一種浮式平臺仿真實驗系統，包括平臺連接單元、上平臺6和下平臺7；上平臺6與下平臺7之間、上平臺6與外圍支架之間均通過平臺連接單元相連；

所述的平臺連接單元包括轉動軸8、第一十字萬向節9、短連接桿10、升沉自由度彈簧11、長連接桿12和第二十字萬向節13；轉動軸8作為平臺連接單元與平臺之間相連的節點，用于提供繞豎直面旋轉的自由度；轉動軸8下端依次連接第一十字萬向節9、短連接桿10、升沉自由度彈簧11、長連接桿12和第二十字萬向節13；上端與外圍支架或另一平臺連接單元中的第二十字萬向節13相連；第一十字萬向節9和第二十字萬向節13用于提供水平面上的兩個旋轉自由度；

所述的升沉自由度彈簧11提供豎直方向上下運動的自由度，包括上方固定裝置1、上彈簧2、下方連接桿3、下彈簧4和下方固定裝置5；其中，上方固定裝置1為具有內螺紋的蓋體結構，蓋體結構上固定連接有彈簧結構；下方固定裝置5為圓筒結構，其上端設有與上方固定裝置1內螺紋配合的外螺紋，下端設有開口結構；上方固定裝置1的上端與短連接桿相連，下端與下方固定裝置5通過螺紋配合連接，形成下部開口的空腔；空腔中設置T型下方連接桿3，其桿體下端設有外螺紋，其上方放置上彈簧2，桿體外套設下彈簧4，并與長連接桿相連。

所述的短連接桿10和長連接桿11是上下都具有螺紋結構的空心桿。

所述的第一十字萬向節9和第二十字萬向節13均是由兩個互相垂直的軸承組成，上下端都設有螺紋。

所述的上平臺6具有六個自由度：橫搖、縱搖、艏搖、橫蕩、縱蕩、升沉。

所述的下平臺7作為懸掛系統，也具有六個自由度：橫搖、縱搖、艏搖、橫蕩、縱蕩、升沉。

本發明的有益效果：本系統具有懸掛結構和多個鉸接點，使得系統具有多個自由度，能夠模擬海洋平臺及其上附屬結構的運動情況。本系統具有靈活性，可以通過拆卸、組合的方式，對多種結構形式進行仿真。

附圖說明

圖1為浮式平臺仿真實驗系統的整體結構圖。

圖2為升沉自由度彈簧的上部及內部結構示意圖。