[發明專利]均勻流及平臺運動下隔水管井口系統動力響應試驗裝置

在審

• 申請號: 201910272471.0
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN110031166A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 許玉旺;付世曉;任桐鑫;張智奇;張萌萌;付雪鵬;李帥
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;G01M10/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

1.一種均勻流及平臺運動下隔水管井口系統動力響應試驗裝置，其特征在于，包括頂部運動模塊、張緊器模塊、隔水管端部固定模塊、隔水管模型、導管土壤模擬模塊、底部運動模塊、測量分析模塊；隔水管模型上部通過隔水管端部固定模塊與張緊器模塊相連接，隔水管模型下部通過隔水管端部固定模塊與導管土壤模擬模塊相連接；隔水管模型、張緊器模塊、導管土壤模擬模塊受頂部運動模塊、底部運動模塊驅使運動，模擬隔水管-井口耦合系統在均勻流場和平臺運動下的動力響應；測量分析模塊分別與所述隔水管模型、頂部運動模塊、底部運動模塊以及隔水管端部固定模塊相連并接收檢測數據。

2.根據權利要求1所述的均勻流及平臺運動下隔水管井口系統動力響應試驗裝置，其特征在于，頂部運動模塊包括數控水平運動導軌和數控豎直運動導軌，數控水平運動導軌和數控豎直運動導軌上分別設置有滑塊，數控水平運動導軌、數控豎直運動導軌結合所述滑塊能夠模擬平臺升沉運動和均勻流的共同作用。

3.根據權利要求1所述的均勻流及平臺運動下隔水管井口系統動力響應試驗裝置，其特征在于，所述張緊器模塊包括內套筒、外套筒和壓縮彈簧；壓縮彈簧套在內套筒上，內套筒的上部通過連接件與頂部運動模塊相連，內套筒的下部被壓縮彈簧壓縮并置于外套筒中；外套筒的下部與隔水管端部固定模塊相連；內套筒與外套筒的相對位置能夠調節。

4.根據權利要求1所述的均勻流及平臺運動下隔水管井口系統動力響應試驗裝置，其特征在于，隔水管端部固定模塊包括萬向節和隔水管夾具；萬向節使隔水管模型能在空間內轉動，但不能沿隔水管模型的軸向扭轉；隔水管夾具將隔水管模型夾緊后通過螺絲與三分力儀相連。

5.根據權利要求1所述的均勻流及平臺運動下隔水管井口系統動力響應試驗裝置，其特征在于，隔水管模型是復合管材，從外到內依次是熱縮管、PVC管及銅芯電纜。

6.根據權利要求1所述的均勻流及平臺運動下隔水管井口系統動力響應試驗裝置，其特征在于，導管土壤模擬模塊包括導管模擬和土壤模擬；導管模擬通過導管模型實現，土壤模擬通過四個方向上的拉伸彈簧實現；導管的上部設置有重物塊，所述重物塊能夠模擬防噴器裝置，重物塊的上端連接第一萬向節，導管模型的下端通過第二萬向節與底部十字支架連接；拉伸彈簧的末端與單分力儀鉤掛，單分力儀通過標準螺絲固定在底部十字支架上。

7.根據權利要求1所述的均勻流及平臺運動下隔水管井口系統動力響應試驗裝置，其特征在于，底部運動模塊包括底部水平導軌和小假底；小假底通過一個或多個連接壓塊與底部水平導軌連接，小假底放置在水池底部，保證實驗裝置的整體穩定。

8.根據權利要求1所述的均勻流及平臺運動下隔水管井口系統動力響應試驗裝置，其特征在于，測量分析模塊包括布置在隔水管模型上的測量模塊和岸上的數據分析軟件，其中：測量模塊又包括光纖光柵應變片，單分力儀和三分力儀。所述光纖光柵應變片在隔水管模型的表面每隔一段距離布置一組，每組四個測點，測點間互成90度。岸上數據分析軟件布置在海洋工程水池的工作間，用以分析處理通過信號傳遞電纜傳來的信號，通過水動力學軟件的分析可以得到隔水管模型的應變響應和頂部張緊器張力的變化時歷，進而分析模型的水動力學特性。