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专利号: 2023111674539
申请人: 江苏海洋大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种研究海底部分埋设子母管结构涡激振动的实验装置,包括水槽(1)、母管(2)和子管(3),所述母管(2)设置在所述水槽(1)的底部,其特征在于,还包括:海床掩埋模拟部件,所述海床掩埋模拟部件用于模拟母管(2)的海床掩埋工况;

子管(3)涡激振动模拟机构,所述子管(3)涡激振动模拟机构包括来流自由度部件和竖向自由度部件;

其中,所述来流自由度部件用于检测子管(3)在浪流来向自由度运动的位移情况;

所述竖向自由度部件用于检测子管(3)在竖向自由度运动的位移情况;

所述海床掩埋模拟部件包括:

覆管板材(101),所述覆管板材(101)设置有两组,每组所述覆管板材(101)均设置有多个,所述覆管板材(101)密封滑动设置在所述水槽(1)的底部,并且两组所述覆管板材(101)位于所述水槽(1)的两侧,所述覆管板材(101)的滑动方向和所述母管(2)的轴线平行,所述覆管板材(101)靠近所述母管(2)的一侧和所述母管(2)呈滑动配合;

固定架(102),所述固定架(102)设置在所述水槽(1)外部,所述固定架(102)上设置有磁铁一(103);

磁铁二(104),所述磁铁二(104)设置在所述覆管板材(101)靠近所述磁铁一(103)的一端,所述磁铁二(104)和所述磁铁一(103)接触,并且所述磁铁一(103)和所述磁铁二(104)相互靠近的一端磁性相反;

激光发射器(4),所述激光发射器(4)设置在所述母管(2)的内部,所述母管(2)为透明材质;

所述来流自由度部件包括:

动横板(201),所述动横板(201)可滑动设置在所述水槽(1)的顶部;

横梁(202),所述横梁(202)设置在所述水槽(1)的顶部;

水平激光位移器(203),所述水平激光位移器(203)设置在所述横梁(202)靠近所述动横板(201)的一侧;

可调弹性组件一,所述可调弹性组件一设置在所述动横板(201)和所述横梁(202)之间,用于使所述子管(3)进行浪流来向自由度的涡激振动;

所述竖向自由度部件包括:

竖板(301),所述竖板(301)设置有两个,所述竖板(301)设置在所述动横板(201)的底部;

移动支架(302),所述移动支架(302)滑动设置在两个所述竖板(301)之间,所述子管(3)设置在所述移动支架(302)上;

高度调节组件,所述高度调节组件用于调节子管(3)的高度,所述高度调节组件包括:电动缸一(303),所述电动缸一(303)设置在所述动横板(201)上;

调节板(304),所述调节板(304)设置在所述电动缸一(303)的输出端,所述调节板(304)和所述竖板(301)呈滑动配合;

竖直激光位移器(307),所述竖直激光位移器(307)设置在所述调节板(304)的底部;

可调弹性组件二,所述可调弹性组件二设置在所述调节板(304)和所述移动支架(302)之间,用于使所述子管(3)进行竖向自由度的涡激振动。

2.根据权利要求1所述的一种研究海底部分埋设子母管结构涡激振动的实验装置,其特征在于,所述可调弹性组件一和所述可调弹性组件二均包括:电动缸二(501),所述电动缸二(501)设置在所述横梁(202)或所述调节板(304)上;

调节框架(502),所述调节框架(502)设置在所述电动缸二(501)的输出端;

移动弹簧(503),所述移动弹簧(503)的一端设置在所述调节框架(502)上,所述移动弹簧(503)的另一端可拆卸设置在所述动横板(201)或所述移动支架(302)上。

3.根据权利要求2所述的一种研究海底部分埋设子母管结构涡激振动的实验装置,其特征在于,所述移动支架(302)的底部设置有两组卡紧组件,两组所述卡紧组件位于所述子管(3)的两端位置处,所述卡紧组件用于对所述子管(3)进行卡紧和限位,所述卡紧组件包括:固定块(401),所述固定块(401)设置在所述移动支架(302)上;

卡块(402),所述卡块(402)设置有多个,所述卡块(402)通过张紧弹簧和伸缩杆设置在所述固定块(401)上,所述卡块(402)和所述子管(3)的内壁接触。