[發明專利]一種海底電纜渦激振動試驗用的海纜懸掛裝置及實驗方法

在審

• 申請號: 202210359024.0
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114778071A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 黃惠明;黃賢濤
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種海底電纜渦激振動試驗用的海纜懸掛裝置，其特征在于，包括導軌裝置(1)、升降裝置(2)和海纜連接裝置(3)；

所述導軌裝置(1)承受結構重力，包括主滑軌(101)、左滑塊(102)、右滑塊(103)、固定螺栓(104)、螺帽(105)；所述主滑軌(101)固定在實驗水槽上，左滑塊(102)和右滑塊(103)豎直安裝在主滑軌(101)上，通過調節左滑塊(102)和右滑塊(103)之間的距離能夠實現不同跨長的實驗；

所述升降裝置(2)包括右L型懸臂(201)、左L型懸臂(202)、圓形管套(203)、插銷(204)；所述左L型懸臂(202)和右L型懸臂(201)的長臂段等距開設小孔，短臂段用于布置海纜，左L型懸臂(202)的短臂端還設有圓形管套(203)，左L型懸臂(202)插入左滑塊(102)后再在懸臂的小孔中插入插銷(204)用于垂向固定升降裝置(2)，升降裝置(2)支撐海纜，左L型懸臂(202)和右L型懸臂(201)能夠分別調節高度，結合導軌裝置(1)能夠進行海纜不同懸空跨度、垂度、傾斜角度實驗；

所述海纜連接裝置(3)包括定滑輪(301)、鋼絲(302)、彈簧拉力計(303)、螺紋絲桿(304)、橫向滑筒(305)、左萬向節(306)、右萬向節(307)、撥片(308)、夾片(309)、螺栓(310)；所述定滑輪(301)安裝在左L型懸臂(202)的短臂端，與橫向滑筒(305)中心在同一水平面，其作用為改變力方向，使垂直向拉力水平作用于海纜，鋼絲(302)一端連接彈簧拉力計(303)和螺紋絲桿(304)，繞過定滑輪(301)后另一端與橫向滑筒(305)相連，螺紋絲桿(304)用于調節彈簧拉力計(303)中彈簧長度改變拉力的大小，彈簧拉力計(303)為海纜提供拉力，橫向滑筒(305)鑲嵌在圓形管套(203)內并且能夠沿圓形管套(203)軸向滑動，用于連接左萬向節(306)并向海纜傳遞拉力，左萬向節(306)能夠使海纜連接處在一個平面內轉動，左萬向節(306)兩端設有小孔，橫向滑筒(305)一側的小孔用于限制撥片(308)轉動，海纜一側的小孔為夾片孔，夾片(309)作用為固定海纜，調節夾片(309)上的螺帽能夠固定不同直徑的海纜，撥片(308)能夠繞左萬向節(306)轉動，插入螺栓(310)固定撥片(308)，限制海纜一個方向的繞軸轉動，右萬向節(307)及其撥片(308)與左萬向節(306)構造類似，右萬向節(307)固定在右L型懸臂(201)內側通過夾片(309)直接與海纜右端相連。

2.根據權利要求1所述的一種海底電纜渦激振動試驗用的海纜懸掛裝置，其特征在于，所述主滑軌(101)兩側設有凹槽，將左滑塊(102)和右滑塊(103)上的固定螺栓(104)插入主滑軌(101)的凹槽能夠將左滑塊(102)和右滑塊(103)橫向固定住。

3.一種渦激振動實驗方法，該方法采用如權利要求1所述的海底電纜渦激振動試驗用的海纜懸掛裝置，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1、根據海底電纜所處海域環境，結合試驗比尺，實驗前設計海纜懸空工況，設計的參數包括海纜直徑、跨長、水深、張力、鉸接處轉動方向；

S2、根據海纜長度移動左滑塊和右滑塊之間的距離，隨后插入固定螺栓104固定滑塊；

S3、將左L型懸臂和右L型懸臂分別插入左滑塊和右滑塊，達到實驗水深處時，分別插入插銷固定；

S4、擰緊左萬向節和右萬向節靠近海纜一側的夾片以固定海纜，此時海纜已經安裝在實驗裝置上，隨后根據實驗所需的連接處繞軸轉動方向轉動萬向節外側的撥片，擰緊萬向節外側螺栓；

S5、鋼絲一端系住橫向滑筒，另一端繞過滑輪后連接螺紋絲桿和彈簧拉力計，結合彈簧拉力計的數值調節螺紋絲桿使達到實驗所需拉力。

4.一種計算機存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執行時實現如權利要求3所述的渦激振動實驗方法。

5.一種計算機設備，包括儲存器、處理器及存儲在存儲器上并可再處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求3所述的渦激振動實驗方法。