专利汇可以提供缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置及其试验方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置,包括底架,底架上一侧安装有立架,底架上另一侧与立架顶部之间安装有主承载反 力 架,其头部延伸有与其本体轴向垂直的 箱体 ,箱体前端面上通过油缸滑动支座安装有轴向液压油缸,主承载反力架和轴向液压油缸的内部均开有供缆索试件贯穿的内腔;位于轴向液压油缸两侧的箱体上安装有 风 浪载模拟系统;底架一侧安装有与主承载反力架连接的 水 循环 系统, 水循环 系统上安装有 温度 模拟系统和 盐度 模拟系统,底架另一侧安装有油源动力系统和控制监测台;还包括安装于底架尾部的接水箱。本发明解决了装置的密封防腐问题,安装操作方便,自动控制,大大提高试验效率,提高了缆索系泊类结构的安全可靠性。,下面是缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置及其试验方法专利的具体信息内容。
1.一种缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置,其特征在于:包括底架(1),底架(1)上表面一端安装有立架(34),底架(1)上表面另一端与立架(34)顶部之间安装工作载荷模拟系统,工作载荷模拟系统的具体结构为:包括主承载反力架(2),其两端分别支撑于底架(1)和立架(34)上,主承载反力架(2)的头部通过筋板延伸有一个箱体(12),箱体(12)与主承载反力架(2)的轴向垂直,箱体(12)前端面上通过油缸滑动支座(3)安装有轴向液压油缸(10),主承载反力架(2)和轴向液压油缸(10)的内部均开有供缆索试件(7)贯穿的内腔;
位于轴向液压油缸(10)两侧的箱体(12)上安装有风浪载模拟系统;底架(1)一侧安装有与主承载反力架(2)连接的水循环系统,水循环系统上安装有温度模拟系统和盐度模拟系统,底架(1)另一侧安装有油源动力系统(27)和控制监测台(26);还包括安装于底架(1)尾部一旁的接水箱(20)所述接水箱(20)与穿出主承载反力架(2)尾部的缆索试件(7)对接。
2.如权利要求1所述的缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置,其特征在于:所述轴向液压油缸(10)前端面上安装压板(5),压板(5)通过连接螺杆(4)与所述油缸滑动支座(3)轴向固定连接,轴向液压油缸(10)缸体上安装有轴向位移传感器(9),轴向液压油缸(10)的活塞杆前端面上安装有轴向载荷传感器(8);所述缆索试件(7)的头部伸出轴向液压油缸(10)前端面,并通过首部大螺母(6)与轴向载荷传感器(8)旋紧,缆索试件(7)尾部伸出主承载反力架(2),并通过尾部大螺母(19)以及橡胶密封垫(18)与主承载反力架(2)尾端面固定。
3.如权利要求1所述的缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置,其特征在于:风浪载模拟系统的安装结构为:包括两个相对设置的横向液压油缸(30),两个横向液压油缸(30)分别通过一个油缸固定座(11)安装于轴向液压油缸(10)及油缸滑动支座(3)两侧的箱体(12)上,每个横向液压油缸(30)的活塞杆上螺纹连接有一块过渡压头(31);位于箱体(12)顶面上间隔焊接有两个滚轮支座(39),每个滚轮支座(39)内通过滚轮轴(42)铰支有一个滚轮(40),位于滚轮(40)上部的滚轮支座(39)中安装有耳板,滚轮(40)于耳板间装有限位挡板(41);每个横向液压油缸(30)的缸体上固定安装有一个横向位移传感器(29)。
4.如权利要求3所述的缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置,其特征在于:油缸滑动支座(3)的底部设有槽型底座,槽型底座卡接到所述箱体(12)的头部,位于箱体(12)顶面的槽型底座上间隔开有腰形孔(38),腰形孔(38)内两侧分别嵌入两个滚轮(40),腰形孔(38)中部通过两个防脱落螺栓(43)将油缸滑动支座(3)固定于箱体(12)头部。
5.如权利要求1所述的缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置,其特征在于:所述水循环系统包括安装于底架(1)底边的一侧的水箱(44),水箱(44)顶面上间隔安装有方形法兰盘(47)和冷热离心水泵(45),位于顶面上两端分别开有抽水口(54)和回水口(52),水箱(44)一侧面上开有水箱排水口(53);冷热离心水泵(45)一侧通过硬管(14)连接抽水口(54),另一侧的出水口连接水流传感器(46);
主承载反力架(2)上侧面上通过管夹(15)也固定有两段硬管(14),其中一段硬管(14)的一端与主承载反力架(2)内腔的进水口(13)连接,另一端通过阀门(17)及软管(16)连接至所述水流传感器(46);另一段硬管(14)的一端连接至主承载反力架(2)的内腔,另一端通过阀门(17)以及软管(16)与所述回水口(52)相连;
主承载反力架(2)的尾端底部设有主承载反力架排水口(21),主承载反力架排水口(21)上安装有三通阀(22),三通阀(22)的一个接口连接水深传感器(23),另一个接口通过软管(16)连接至水箱排水口(53)。
6.如权利要求5所述的缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置,其特征在于:方形法兰盘(47)上安装温度模拟系统和盐度模拟系统,温度模拟系统包括固定在方形法兰盘(47)上的温度传感器(50)和两个电加热器(51),温度传感器(50)和电加热器(51)均伸入方形法兰盘(47)上的孔浸入水箱(44)中;盐度模拟系统包括固定在方形法兰盘(47)上的海盐溶液添加器(49),盐度传感器(48),海盐溶液添加器(49)和盐度传感器(48)伸入方形法兰盘(47)上的孔浸入水箱(44)中。
7.如权利要求1所述的缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置,其特征在于:所述控制监测台(26)通过控制和信号线组(25)分别与工作载荷模拟系统、风浪载模拟系统、水循环系统、温度模拟系统和盐度模拟系统连接;所述油源动力系统(27)通过液压油管组(28)分别与工作载荷模拟系统及风浪载模拟系统连接。
8.如权利要求1所述的缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置,其特征在于:所述立架(34)顶部两侧分别通过一个小旋转轴(35)铰接有一个承接块(36),两个承接块(36)均与主承载反力架(2)头部下侧设置的坐落靴(37)对接;所述承载反力架(2)尾部下侧通过安装在底架(1)上的一根大旋转轴(24)铰接;位于主承载反力架(2)下方的底架(1)与立架(34)上还那安装有与主承载反力架(2)倾斜角度相同的斜架。
9.如权利要求1所述的缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置,其特征在于:所述主承载反力架(2)的内腔为圆柱形且底部为锥面收口,内腔壁上涂有高温防腐油漆;所述轴向液压油缸(10)为空心油缸,且空心处内壁面和油缸底面涂有高温防腐油漆。
10.一种利用权利要求1所述的缆索系泊类结构多物理场耦合作用测试装置的试验方法,其特征在于:包括以下步骤:
第一步:将主承载反力架(2)和轴向液压油缸(10)水平放置,缆索试件(7)的两端穿过轴向液压油缸(10)和主承载反力架(2)的内腔,在主承载反力架(2)尾端安装橡胶密封垫(18),将尾部大螺母(19)套置在缆索试件(7)的尾部,旋合至压紧橡胶密封垫(18),将首部大螺母(6)套置在缆索试件(7)的头部,旋合至与轴向载荷传感器(8)相接触;
第二步:控制轴向液压油缸(10)的活塞杆伸出,对缆索试件(7)施加预紧载荷,当轴向载荷传感器(8)上的示数达到初始设定的预紧载荷时,停止活塞杆的伸出;行车吊起主承载反力架(2)的前端及轴向液压油缸(10)绕大旋转轴(24)转动,直至主承载反力架(2)上的坐落靴(37)高于立架(34)的顶端,放下承接块(36),使其上表面与立架(34)的内侧面垂直,然后再缓慢放下承载反力架(2)的前端和轴向液压油缸(10),使坐落靴(37)平稳地与承接块(36)接触;
第三步:在环境温度下,对缆索试件(7)件进行n个周期的P1-P2的轴向工作载荷循环加载,循环加载结束后,保持轴向工作载荷为P3;
第四步:检查确认试验装置完全密封后,开启水循环系统,向主承载反力架(2)的内腔注水,水深传感器(23)显示当前水深,当水深达到试验所要求的水深h时,关闭水循环系统;
在环境温度状态下,保持轴向工作载荷为P3和水深h一定时间t;
第五步:开启风浪载模拟系统,左侧的横向液压油缸(30)开始顶推缆索试件(7)的顶端向右移动一定距离,然后控制监测台(26)发出反向指令,油源动力系统(27)中的电磁换向阀换向,右侧的横向液压油缸(30)开始顶推,左侧横向液压油缸(30)回缩;当右侧横向液压油缸(30)顶推缆索试件(7)顶端向左移动一定距离时,控制监测台(26)发出反向指令,油源动力系统(27)中的电磁换向阀换向,如此往复,记录循环加载次数,以实现试验件顶端风载位移的测控、自动加载和计数;
第六步:开启水循环系统,控制监测台(26)控制冷热离心水泵(45)按照预设定的流量Q向主承载反力架(2)的内腔注水;同时控制阀门(17)使主承载反力架(2)内腔中的水以相同的流量Q通过回水口(52)回到水箱(44)中;
第七步:开启盐度模拟系统,控制监测台(26)控制海盐溶液添加器(49)工作,按照预先设定的盐度向水箱(44)中添加海盐溶液,盐度传感器(48)实时监测水箱(44)中水的盐度,当盐度达到预先设定的值时,海盐溶液添加器(49)停止工作;
第八步:开启温度模拟系统,控制监测台(26)控制电加热器(51)工作,温度传感器(50)实时监测水箱(44)中水的温度,当温度达到预先设定的值时,电加热器(51)停止工作;
第九步:记录轴向液压油缸(10)的轴向载荷传感器(8)示值,对缆索试件(7)工作载荷进行监测;记录两个横向液压油缸(30)的横向位移传感器(29)示值,对缆索试件(7)上风载大小进行监测,记录两个横向液压油缸(30)的顶推循环次数,对风载次数进行监测;记录水流传感器(46)示值,对试验过程中水流速度进行监测;记录盐度传感器(48)及温度传感器(50)示值,对试验过程中盐度和温度进行监测;
第十步:对经过上述步骤检测后的缆索试件(7)进行解剖,分析其在多物理场耦合作用下的密封防腐性能。
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