[實用新型]一種海洋管纜彎曲限制器拉彎組合力學(xué)實驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922217194.1
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN211179262U
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮夢珂;張寧;由恩寧;丁樂聲;張聰;陳金龍;閻軍;岳前進(jìn)
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué);大連理工大學(xué)盤錦產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/10;G01N3/20
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

一種海洋管纜彎曲限制器拉彎組合力學(xué)實驗裝置，屬于海洋工程裝備技術(shù)領(lǐng)域，包括固定支撐模塊和加力模塊，其中，固定支撐模塊包括可調(diào)固定三腳架、可調(diào)固定龍門架和人工地面基礎(chǔ)；進(jìn)行拉伸實驗時，加力模塊包括鉸接頭、液壓伺服作動器、力傳感器、位移檢測裝置、限彎器、鉸接頭和連接件；進(jìn)行彎曲實驗時，加力模塊包括液壓伺服作動器、力傳感器、位移檢測裝置、法蘭固定件。本實用新型通過模塊化和復(fù)合型設(shè)計方式，應(yīng)用范圍廣泛，具備靈活性和可拓展性。根據(jù)實際工況，采用荷載等效的方法，對海洋管纜彎曲限制器進(jìn)行拉彎組合荷載模擬。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于海洋工程裝備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種海洋管纜彎曲限制器拉彎組合力學(xué)實驗裝置。

背景技術(shù)

隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展，人類對于能源的需求迅猛增長，目前世界各國都在努力推進(jìn)清潔能源的發(fā)展。這其中，風(fēng)電是可再生能源發(fā)電的主力。相較于陸上風(fēng)電，海上風(fēng)場由于沒有遮擋風(fēng)力十分穩(wěn)定，也不會產(chǎn)生土地成本，對周圍環(huán)境基本不產(chǎn)生影響。海底電纜是海上風(fēng)場開發(fā)的關(guān)鍵裝備之一。為了防止樁基附近的海纜在安裝和在位過程中發(fā)生破壞，需要用彎曲保護(hù)裝置對海纜進(jìn)行彎曲保護(hù)。在海洋資源能源開發(fā)技術(shù)裝備中，限彎器是常用的管纜保護(hù)附件。當(dāng)海底柔性管纜面臨鋪設(shè)施工工況、復(fù)雜海洋環(huán)境荷載時易發(fā)生彎曲，根據(jù)彎曲保護(hù)裝置工作環(huán)境，以及海纜和彎曲保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)特點和工作原理，總結(jié)出彎曲保護(hù)裝置的失效模式有：防彎失效、強度失效、連接失效等。

限彎器由多個子結(jié)構(gòu)組成，子機構(gòu)包括公頭、頸部和母頭，工作時，需要多個子結(jié)構(gòu)配合使用。限彎器彎曲剛度、拉伸強度對管纜限彎器系統(tǒng)的鋪設(shè)、在位有極大影響。但限彎器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，理論和數(shù)值設(shè)計模型在設(shè)計和性能預(yù)測過程中存在不確定因素，造成限彎器關(guān)鍵力學(xué)參數(shù)不準(zhǔn)確，通過進(jìn)行限彎器原模型測試實驗，對限彎器設(shè)計中彎曲剛度、拉伸強度關(guān)鍵力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行測試。

實用新型內(nèi)容

根據(jù)上述提出的技術(shù)問題，本實用新型提供一種海洋管纜彎曲限制器拉彎組合力學(xué)實驗裝置。本實用新型通過模塊化的試驗裝置，模擬限彎器在實際服役過程中受到拉伸荷載及彎曲荷載，測試限彎器的抗彎剛度、其能承受的最大軸向拉伸荷載以及限彎器各部分間的連接性能。根據(jù)實際工況，采用荷載等效的方法，對海洋管纜彎曲限制器進(jìn)行拉彎組合荷載模擬。因此實驗設(shè)備包含拉伸、彎曲設(shè)備，同時包含測量設(shè)備，如力傳感器、激光位移傳感器等對限彎器拉伸彎曲過程位移、形變等關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行測量，并對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，分析實驗結(jié)果。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)手段如下：

一種海洋管纜彎曲限制器拉彎組合力學(xué)實驗裝置，所述的海洋管纜彎曲限制器拉彎組合力學(xué)實驗裝置包括固定支撐模塊和加力模塊。

所述的固定支撐模塊包括可調(diào)固定三腳架1、可調(diào)固定龍門架6和人工地面基礎(chǔ)9。所述的人工地面基礎(chǔ)9開有多組平行的溝槽，用于安裝設(shè)備。所述的可調(diào)固定三腳架1共有兩個，兩個可調(diào)固定三腳架1底端通過螺栓相對安裝在人工地面基礎(chǔ)9的同一溝槽內(nèi)，可調(diào)固定三腳架1的豎直面上開有螺紋孔。所述的可調(diào)固定龍門架6的架腳通過螺栓固定在人工地面基礎(chǔ)9上，位于兩個可調(diào)固定三腳架1之間。

進(jìn)行拉伸實驗時，所述的加力模塊包括鉸接頭2、液壓伺服作動器3、力傳感器4、位移檢測裝置5、限彎器7、鉸接頭b8和連接件10。