[發明專利]一種考慮預應力影響的深水管道濕模態試驗系統及方法在審
| 申請號： | 202010898020.0 | 申請日： | 2020-08-31 |
| 公開（公告）號： | CN112146831A | 公開（公告）日： | 2020-12-29 |
| 發明（設計）人： | 余楊;李振眠;周吉;余建星;郝璇;成司元;張曉銘;崔宇朋 | 申請（專利權）人： | 天津大學;招商局金陵船舶（江蘇）有限公司 |
| 主分類號： | G01M7/02 | 分類號： | G01M7/02;G01M13/00;G01N3/02;G01N3/08;G01N3/22;G01N3/34 |
| 代理公司： | 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390 | 代理人： | 焦海峰 |
| 地址： | 300350 天津市津南*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 考慮 預應力 影響 深水 管道 濕模態 試驗 系統 方法 | ||
1.一種考慮預應力影響的深水管道濕模態試驗系統，其特征在于，所述系統包括：試驗水壓加載子系統、試驗軸向載荷子系統、力錘激勵子系統、數據采集子系統、試驗管件及配套附件；
所述試驗水壓加載子系統用于實現所述試驗管件周圍高壓水環境模擬，包括壓力艙和注水加壓及穩壓裝置；
所述試驗軸向載荷子系統用于實現所述試驗管件軸向拉力、軸向壓力和軸向扭矩的加載，包括軸向加載連接軸、扭矩加載裝置和軸力加載裝置；
所述力錘激勵子系統用于實現力錘激勵及控制，包括液壓力錘加載油缸及控制裝置，力傳感器和錘頭；
所述數據采集子系統為傳感器和配套的數據采集儀，所述配套附件包括端部法蘭和鉸接法蘭。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述壓力艙由艙體(6)、首艙蓋(2)、尾艙蓋(12)、首艙蓋開合鎖(1)和首艙蓋支撐座(3)組成；
所述艙體(6)首端設有所述首艙蓋(2)，由所述首艙蓋開合鎖(1)啟閉，用于所述試驗管件進出所述艙體(6)，所述艙體(6)包括內徑固定的圓筒；
所述首艙蓋(2)設有法蘭盤，用于與所述試驗管件的端部法蘭(5)或者鉸接用固定法蘭(10)連接；
所述艙體(6)尾端由所述尾艙蓋(12)長期密封，所述尾艙蓋(12)上設有通孔，通孔上水密安裝有所述軸向加載連接軸(11)。
3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述軸向加載連接軸(11)一端與所述扭矩加載裝置(14)連接，用于傳遞扭矩和軸力，另一端設有法蘭盤，用于與所述試驗管件的端部法蘭(5)或者鉸接用固定法蘭(10)連接；
所述軸力加載裝置(15)與所述扭矩加載裝置(14)連接，且采用液壓控制。
4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述力傳感器內置于所述液壓力錘加載油缸(7)中，用于測量所述錘頭(8)的輸出力；
所述錘頭(8)包括橡膠頭、空氣膠囊頭、塑料頭或金屬頭，且可拆卸更換，便于根據試驗需要進行選擇和安裝。
5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述傳感器包括應變片(16)，能夠有效減小傳感器質量對試驗管件模態的影響。
6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述端部法蘭(5)焊接在所述試驗管件(9)兩端；
當所述試驗管件(9)端部外界條件為鉸接時，端部法蘭(5)與鉸接法蘭(4)連接，鉸接法蘭(4)同鉸接用固定法蘭(10)連接，鉸接用固定法蘭(10)與壓力艙艙體(6)內的法蘭盤連接；
當所述試驗管件(9)端部邊界條件為固支時，端部法蘭(5)直接與壓力艙艙體(6)內的法蘭盤連接。
7.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述試驗管件(9)的外徑小于所述艙體(6)內徑的四分之一，用于有效減小壓力艙所述艙體(6)邊界對所述試驗管件(9)模態的影響。
8.根據權利要求1至7任一項所述的系統，其特征在于，所述試驗管件(9)的長度和外徑的比值大于100，用于有效激發所述試驗管件(9)的高階模態。
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