专利名称：模拟均匀流下深海立管横向自激振动的试验装置的制作方法
技术领域：
本发明属于海洋工程领域，具体地涉及一种模拟均匀流下深海立管横向自激振动的试验装置。
背景技术：
实际海洋环境中的立管为长细柔性结构，在洋流的作用下会产生涡激振动，振动引起的结构疲劳或可能的共振等将对海洋结构物的安全造成极大威胁。涡激振动对于处在海洋的立管而言是自激产生的。由于实尺度试验条件的限制，目前主要通过模型试验和数值模拟对柔性立管的涡激振动现象进行研究。模型试验将柔性立管分为多段，假设每一段为刚性圆柱体，对圆柱进行强迫振荡试验或者自激振荡试验，但是带有缩尺比的模型试验并不能准确地预报真实�？鱿碌脑仓亩ο煊Γ皇的Ｄ馐侄卧蛉狈κ匝檠橹て浼扑憬峁目煽啃裕移渲卸粤魈逭承缘任侍獾拇砟壳叭圆煌晟�。目前现有的研究装置普遍存在以下不足(I)传统自激振荡试验局限于立管分段模型的实际结构性能，只能测得具有既定结构性能参数的立管的涡激振动响应，降低了普适性，而更换立管、弹簧、阻尼器等将消耗大量时间，拖延试验进度；(2)只能依照设定的工况使分段模型以既定的周期强迫振动，无法测得分段模型在来流作用下真实的响应；(3)难以模拟来流不垂直于结构物等特殊�？觯�(4)受试验装置尺寸限制，模型的长细比较�。叨刃в洗�。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供一种模拟均匀流下深海立管横向自激振动的试验装置，旨在结合模型试验与数值模拟，通过力的测量和高带宽反馈，实时数值模拟具有虚拟结构参数的立管的运动特性，解决现有试验装置局限于模型实际结构性能，只能进行既定周期的强迫振动，尺度效应较大，无法较真实的模拟立管处于实际�？鲋械奈侍�。本发明是通过以下技术方案实现的，模拟均匀流下深海立管横向自激振动的试验装置，包括第一深海立管�？�、第一端部假体�？�、第二端部假体�？�、第一垂直滑动�？�、第二垂直滑动�？�、第一水平滑动�？�、第二水平滑动�？楹褪凳笨刂葡低衬？椋渲� 第一深海立管�？榱蕉朔直鹩氲谝欢瞬考偬迥？楹偷诙瞬考偬迥？榱樱谝淮怪被？榉直鹩氲谝欢瞬考偬迥？楹偷谝凰交？榱樱诙怪被？榉直鹩氲诙瞬考偬搴偷诙交？榱樱谝凰交？橛胪铣档撞恳欢斯潭硬⒑偷谝淮怪被？榱樱诙交？橛胪铣盗硪欢说撞抗潭硬⒑偷诙怪被？榱樱詈Ａ⒐苣？橛胨交？榇怪卑沧埃凳笨刂葡低衬？樯柚糜谕铣瞪希直鹩氲谝欢瞬考偬迥？�、第二端部假体�？�、第一水平滑动�？�、第二水平滑动�？橄嗔�。优选地，所述的深海立管�？榘礁隽⒐芄潭ń油泛蜕詈Ａ⒐苣Ｐ停渲猩詈Ａ⒐苣Ｐ土蕉朔直鹩肓礁隽⒐芄潭ń油妨樱礁隽⒐芄潭ń油贩直鹩肓礁龆瞬考偬迥？榱�。优选地，所述第一端部假体�？榘ǖ谝患偬逋馔�、第一三分力仪、第一三分力仪固定板、第一楔块、第一支座、第一调整组件、第一固定板、第一垫板、第一挡流板，其中第一假体外筒与第一挡流板固定，第一三分力仪分别与深海立管�？橹械牧礁龉潭ń油泛偷谝蝗至σ枪潭ò逑嗔谝蝗至σ枪潭ò逡欢擞氲谝蝗至σ橇樱硪欢擞氲谝恍ǹ楣探樱谝恍ǹ楣岽┑谝坏擦靼澹⒃诘谝坏擦靼迥诓嘤玫谝恢ё氲谝坏擦靼骞探樱谝坏擦靼辶硪徊嗟牡谝恍ǹ橛氲谝坏姘辶樱谝还潭ò逋ü谝坏姘逵氲谝恍ǹ楣探樱谝坏髡榧直鹩氲谝还潭ò搴偷谝淮怪被？楣探樱谝患偬逋馔仓嵝南哂氲谝坏盗靼迤矫娴姆ㄏ咧睾希谝蝗至σ枪潭ò逯行南呒暗谝蝗至σ侵行南呔氲谝患偬逋馔仓嵝南咧睾希谝蝗至σ怯氲谝恍ǹ椴嗝娲怪惫潭ǎ凰龅诙瞬考偬迥？橛氲谝欢瞬考偬迥？槭蔷迪穸猿平峁�。优选地，所述第一水平滑动�？榘ǖ谝怀萏酢⒌谝凰蕉ψ榧�、第一水平法兰装置、第一滑架、第一滑架连板、第一水平滑动轨道和第一支撑架组，其中第一动力组件通过第一法兰装置与第一滑架相连，其传动轴穿过第一滑架连接至第一齿条，第一滑架滑动支撑在第一水平滑动轨道上，并与第一垂直滑动�？橄喙探樱谝换芰寤С旁诘谝凰交斓郎希氲谝换芰樱⒂氲谝淮怪被？楣潭ǎ坏谝恢С偶茏樯隙擞胪铣倒探樱露擞氲谝凰交斓拦探樱谝凰交斓榔叫杏谕弦匪爻氐撞⒂氲谝淮怪被？榇怪�。所述第二水平滑动�？橛氲谝凰交？槌删迪穸猿平峁�。优选地，所述第一垂直滑动�？榘ǖ谝淮怪倍ψ榧⒌谝淮怪狈ɡ甲爸�、第一滑块、第一导链、第一垂直滑动轨道、第一整流罩、第一固定支架、第一加强杆，其中第一垂直动力组件通过第一垂直法兰装置与第一垂直滑动轨道相连，其旋转轴通过第一导链连接至第一滑块，第一滑块滑动支撑在第一垂直滑动轨道上，并与第一端部假体模块的第一调整组件相固接；第一垂直滑动轨道垂直于拖曳水池池底并与第一水平滑动�？榇怪保淞硪徊嘤氲谝还潭ㄖЪ芰樱露俗杂尚眨谝淮怪被斓赖牧讲喟沧坝械谝徽髡郑坏谝患忧扛肆蕉朔直鸢沧霸诘谝还潭ㄖЪ苡氲谝凰交？橹械牡谝换芰迳希凰龅诙怪被？橛氲谝淮怪被？槌删迪穸猿平峁埂Ｓ叛〉兀鍪凳笨刂葡低衬？榘≧T0S系统、数据采集处理器、数值模拟运算器、运动控制器和显示器，其中RT0S系统依次连接数据采集处理器、数值模拟运算器、运动控制器和显示器；数据采集处理器的输入端与所述第一端部假体�？榈牡谝蝗至σ恰⒌诙瞬考偬迥？榈牡诙至σ�、第一垂直滑动�？橹械牡谝淮怪倍ψ榧约暗诙怪被？橹械牡诙怪倍ψ榧嗔樱涫涑龆擞隦TOS系统相连接；数值模拟运算器与RTOS系统相连接；运动控制器的输入端与RTOS系统相连接，输出端与所述第一垂直滑动�？榈牡谝淮怪倍ψ榧偷诙怪被？榈牡诙怪倍ψ榧嗔樱幌允酒饔隦TOS系统相连接。本发明具有的优点和积极效果是本发明将模型试验和数值模拟相结合，采用实时控制系统，实时测量得到模型受来流的作用力、运动的速度和加速度，在反馈程序中定义圆柱体的质量、弹性系数、阻尼系数，通过求解运动方程，得到模型受力后的真实运动特性，再将此实际运动信号通过伺服电机施加到模型上使其运动，实现力反馈循环，模拟了模型的自激振动。本发明采用的数据采集处理器，可高频采集数据并进行实时滤波、降噪、运算等处理，保证结构物模型运动平稳，逼近结构物真实运动；本发明采用的数值模拟运算器，可设定质量、阻尼、刚度系数等结构性能参数，而不涉及到实际的物理模型，因此可以利用同一套试验模型对不同质量、阻尼和弹簧刚度的组合进行更广范围的自激振荡试验，简化了试验操作，加快了试验进度；试验中通过水平滑动�？橛糜谀Ｄ饬鳎怪被？橛糜谀Ｄ獯怪狈较蛏系奈屑ふ穸�。本发明采用20m精密轨道配合运动控制，有利于提高控制精度。此外，本发明采用特殊的端部假体装置制造模拟流场，而不直接影响测量装置，解决了试验中模型两边出现的边界效应问题；本发明采用的立管分段直径可达250mm，长度可达2m，从而在正常拖车运动速度范围内，雷诺数达106量级,减小了尺度效应。
图1是本发明实施例提供的试验装置在拖车上的安装示意图；图2是本发明实施例提供的试验装置的结构示意图；图3是本发明实施例提供的试验装置的俯视图；图4是本发明实施例提供的深海立管�？榈慕峁故疽馔迹煌�5是本发明实施例提供的端部假体�？榈牟嗍油迹煌�6是本发明实施例提供的垂直滑动�？榈慕峁故疽馔迹煌�7是本发明实施例提供的垂直滑动模块的侧视图；图8是本发明实施例提供的水平滑动模块的结构示意图；图9是本发明实施例提供的水平滑动�？榈母┦油迹煌�10是本发明实施例提供的实时控制系统�？榈慕峁故疽馔�。图中，I为深海立管模块，2为第一端部假体�？椋�3为第二端部假体�？椋�4为第一垂直滑动�？椋�5为第二垂直滑动�？椋�6为第一水平滑动模块，7为第二水平滑动�？椋�8为实时控制系统�？椋�9为拖车，100为深海立管模型，101、102为立管固定接头，200为第一假体外筒，201为第一三分力仪，202为第一三分力仪固定板,203为第一楔块,204为第一支座，206为第一调整组件，207为第一固定板，208为第一垫板，205为第一挡流板，600为第一齿条，601为第一水平动力组件，602为第一水平法兰装置，603为第一滑架，604为第一滑架连板，605为第一水平滑动轨道，606为第一支撑架组，400为第一垂直动力组件，401为第一垂直法兰装置、402为第一滑块、403为第一导链、404为第一垂直滑动轨道、405为第一整流罩、406为第一固定支架、407为第一加强杆，800为RTOS系统、801为数据采集处理器、802为数值模拟运算器、803为运动控制器、804为显示器。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。图1、图2和图3所示，本发明提供的所述实验装置包括深海立管�？镮、第一端部假体�？�2、第二端部假体�？�3、第一垂直滑动�？�4、第二垂直滑动模块5、第一水平滑动�？�6、第二水平滑动�？�7和实时控制�？�8，其中深海立管�？镮两端分别与第一端部假体�？�2和第二端部假体�？�3连接，第一垂直滑动�？�4分别与第一端部假体�？�2和第一水平滑动�？�6连接，第二垂直滑动模块5分别与第二端部假体�？�3和第二水平滑动模块7连接，第一水平滑动�？�6与拖车9 一端底部固定连接并和第一垂直滑动模块4连接，第二水平滑动�？�7与拖车9另一端底部固定连接并和第二垂直滑动�？�5连接，深海立管模块I与第一垂直滑动�？�4、第二垂直滑动�？�5垂直安装，实时控制�？�8设置于拖车9上,分别与第一端部假体�？�2、第二端部假体�？�3、第一水平滑动�？�6、第二水平滑动�？�7相连接。如图2、图4所示，所述深海立管�？镮包括两个立管固定接头101、102和深海立管模型100，其中深海立管模型100直径为250毫米，长度为2米，两端分别与两个立管固定接头101、102连接，两个立管固定接头101、102分别与第一端部假体模块3和第二端部假体�？�4连接。立管固定接头101、102为固定连接，避免立管模型在实验时发生松动。如图2和图5所示，所述第一端部假体�？�2包括第一假体外筒200、第一三分力仪201、第一三分力仪固定板202、第一楔块203、第一支座204、第一调整组件206、第一固定板207、第一垫板208、第一挡流板205，其中第一假体外筒200与第一挡流板205固定并且第一假体外筒200的轴线与第一挡流板205的法线控制在0度，第一三分力仪201分别与浮筒分段�？镮中的第一固定接头101和第一三分力仪固定板202相连,第一三分力仪固定板202 —端与第一三分力仪201连接，另一端与第一楔块203固接，第一楔块203贯穿第一挡流板205，并在第一挡流板205内侧用第一支座204与第一挡流板205固接，第一挡流板205另一侧的第一楔块203与第一垫板208连接，第一固定板207通过第一垫板208与第一楔块203固接，第一调整组件206分别与第一固定板207和第一垂直�？�4固接。第二端部假体�？�3与第一端部假体�？�2是镜像对称结构，具体地，所述第二端部假体模块3包括第二假体外筒、第二三分力仪301、第二三分力仪固定板、第二楔块、第二支座、第二调整组件、第二固定板、第二垫板、第二挡流板，其中第二假体外筒与第二挡流板固定并且第二假体外筒的轴线与第二挡流板的法线控制在0度，第二三分力仪分别与浮筒分段模块I中的第二固定接头102和第二三分力仪固定板相连，第二三分力仪固定板一端与第二三分力仪连接，另一端与第二楔块固接，第二楔块贯穿第二挡流板，并在第二挡流板内侧用第二支座与第二挡流板固接，第二挡流板另一侧的第二楔块与第二垫板连接，第二固定板通过第二垫板与第二楔块固接，第二调整组件分别与第二固定板和第二垂直滑动�？�5固接。如图2、图8和图9所不,所述第一水平滑动�？�6包括第一齿条600、第一水平动力组件601、第一水平法兰装置602、第一滑架603、第一滑架连板604、第一水平滑动轨道605和第一支撑架组606，其中第一水平动力组件601通过第一水平法兰装置602与第一滑架603相连，其传动轴穿过第一滑架604连接至第一齿条600，第一滑架604滑动支撑在第一水平滑动轨道605上，并与第一垂直滑动�？�4相固接，第一滑架连板604滑动支撑在第一水平滑动轨道605上，与第一滑架连接，并与第一垂直滑动�？�4的第一加强杆404 —端固定；第一支撑架组606上端与拖车9固接，下端与第一水平滑动轨道605固接，第一水平滑动轨道605平行于拖曳水池池底并与第一垂直滑动�？�4垂直；所述第二水平滑动�？�7与第一滑动�？�6成镜像对称结构，在此不再赘述。如图2、图6和图7所示,所述第一垂直滑动�？�4包括第一垂直动力组件400、第一垂直法兰装置401、第一滑块402、第一导链403、第一垂直滑动轨道404、第一整流罩405、第一固定支架406、第一加强杆407，其中第一垂直动力组件400通过第一垂直法兰装置401与第一垂直滑动轨道404相连，其旋转轴通过第一导链403连接至第一滑块402，第一滑块402滑动支撑在第一垂直滑动轨道404上，并与第一端部假体�？�2的第一调整组件206相固接；第一垂直滑动轨道404垂直于拖曳水池池底并与第一水平滑动模块垂直，其另一侧与第一固定支架406连接，下端自由悬空，第一垂直滑动轨道404的两侧安装有第一整流罩405 ;第一加强杆407两端分别安装在第一固定支架406与第一水平滑动模块6中的第一滑架连板607上；所述第二垂直滑动�？�5与第一垂直滑动模块4成镜像对称结构，在此不再赘述。如图10所示，所述实时控制系统�？�8包括RT0S系统800、数据采集处理器801、数值模拟运算器802、运动控制器803和显示器804。其中RT0S系统800依次连接数据采集处理器801、数值模拟运算器802、运动控制器803和显示器804 ;数据采集处理器801的输入端与所述第一端部假体�？�2的第一三分力仪201、第二端部假体�？�3的第二三分力仪301、第一垂直滑动�？�4的第一垂直动力组件400中的编码器以及第二垂直滑动模块5的第二垂直动力组件500中的编码器相连接，其输出端与RTOS系统800相连接；数值模拟运算器802与RTOS系统800相连接；运动控制器803的输入端与RTOS系统800相连接，输出端与所述第一垂直滑动�？�4的第一垂直动力组件400以及第二垂直滑动�？�5的第二垂直动力组件500相连接；显示器804与RTOS系统800相连接。工作原理试验开始前，在实时控制系统模块8的数值模拟运算器802中设定模拟结构物模型性能的质量、阻尼、刚度系数等参数。试验时，运动控制器803向第一水平滑动轨道6的第一水平动力组件601、第二水平滑动轨道7的第二水平动力组件701发出指令，使装置以一定速度在拖曳水池中沿水平方向前行，通过在静水中前进获得相对速度以模拟深海立管模型100静置于均匀来流中的情形；试验过程中，第一端部假体�？�2及第二端部假体�？�3中的三分力仪201、301测出深海立管模型100在均匀流中的受力，第一垂直滑动�？�4的第一垂直动力组件400和第二垂直滑动模块5的第二垂直动力组件500的编码器测出深海立管模型100实时的竖直与水平运动速度，数据采集处理器801以高频采样获得数据，经过实时滤波、降噪、以及作用力成分分析等，得到力参量和速度参量，并将其输出给数值模拟运算器802，同时将数据传输到显示器804显示成可视数据。数值模拟运算器802依据数据采集处理器801输入的力参量和速度参量，求解运动方程，计算得到深海立管模型100在2ms之后在垂直方向上应该达到的运动速度，并将其输出给运动控制器803生成控制指令。此后，由运动控制器803向第一垂直滑动�？�4的第一垂直动力组件400及第二垂直滑动�？�5的第二垂直动力组件500发出运动指令，动力组件带动深海立管�？镮沿垂直来流方向以计算速度在第一垂直滑动�？�4的第一垂直滑动轨道404、第二垂直滑动�？�5的第二垂直滑动轨道504上同步运动，以模拟立管的真实运动。同时，运动控制器发出的控制指令被输出到显示器804上显示。到此，装置实现一个工作循环。此后，三分力仪等和编码器继续测出深海立管模型100在均匀流中的受力和真实速度，重复上述工作循环，构成力反馈系统。本发明采用实时控制系统8，实时测量得到模型受来流的作用力、运动的速度和加速度，以此进行数值模拟求解运动方程，得到模型受力后的真实运动特性，通过控制器驱动动力装置带动模型进行相应运动，实现力反馈循环，模拟了模型的自激振动。本发明采用EtherCAT总线控制，可以扩展各种�？椋绫嗦肫鳌⒛Ｄ饬康取Ｆ渲惺莶杉砥�801，可高频采集数据并进行实时滤波、降噪、运算等处理，实现实时的数据记录和存储，保证结构物模型运动平稳，逼近结构物真实运动；本发明采用的数值模拟运算器802，可设定质量、阻尼、刚度系数等结构性能参数，而不涉及到实际的物理模型，因此可以利用同一套试验模型对不同质量、阻尼和弹簧刚度的组合进行更广范围的自激振荡试验，简化了试验操作，力口快了试验进度；试验中通过水平滑动�？橛糜谀Ｄ饬鳎怪被？橛糜谀Ｄ獯怪狈较蛏系奈屑ふ穸１痉⒚鞑捎�20m精密轨道等配合运动控制，有利于提高了控制精度，整个控制周期可达到l-2ms。并且整个控制程序基于PC开发，可满足后续各种运动控制任务要求。此外，本发明采用特殊的第一端部假体装置2和第二端部假体装置3制造模拟流�。恢苯佑跋觳饬孔爸茫饩隽耸匝橹心Ｐ土奖叱鱿值谋呓缧вξ侍猓槐痉⒚鞑捎玫纳詈Ａ⒐芊侄文Ｐ�100在水平滑块运动速度范围内，雷诺数达IO6量级，减小了尺度效应。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.模拟均匀流下深海立管横向自激振动的试验装置，其特征在于，所述装置主要由深海立管�？�、第一端部假体�？�、第二端部假体�？�、第一垂直滑动�？�、第二垂直滑动�？�、第一水平滑动�？�、第二水平滑动�？楹褪凳笨刂葡低衬？椋渲猩詈Ａ⒐苣？榱蕉朔直鹩氲谝欢瞬考偬迥？楹偷诙瞬考偬迥？榱樱谝淮怪被？榉直鹩氲谝欢瞬考偬迥？楹偷谝凰交？榱樱诙怪被？榉直鹩氲诙瞬考偬搴偷诙交？榱樱谝凰交？橛胪铣档撞恳欢斯潭硬⒑偷谝淮怪被？榱樱诙交？橛胪铣档撞苛硪欢斯潭硬⒑偷诙怪被？榱樱詈Ａ⒐苣？橛胨交？榇怪卑沧埃凳笨刂葡低衬？樯柚糜谕铣瞪希直鹩氲谝欢瞬考偬迥？�、第二端部假体�？�、第一垂直滑动模块、第二垂直滑动�？�、第一水平滑动模块、第二水平滑动�？橄嗔印�
2.如权利要求I所述的模拟均匀流下深海立管横向自激振动的试验装置，其特征在于，所述的深海立管�？榘礁隽⒐芄潭ń油泛蜕詈Ａ⒐苣Ｐ停渲猩詈Ａ⒐苣Ｐ土蕉朔直鹩肓礁隽⒐芄潭ń油妨樱礁隽⒐芄潭ń油贩直鹩氲谝欢瞬考偬迥？楹偷诙瞬考偬迥？榱�。
3.如权利要求2所述的模拟均匀流下深海立管横向自激振动的试验装置，其特征在于，所述第一端部假体模块包括第一假体外筒、第一三分力仪、第一三分力仪固定板、第一楔块、第一支座、第一调整组件、第一固定板、第一垫板、第一挡流板，其中第一假体外筒与第一挡流板固定，第一三分力仪分别与深海立管�？橹械牧礁龉潭ń油泛偷谝蝗至σ枪潭ò逑嗔谝蝗至σ枪潭ò逡欢擞氲谝蝗至σ橇樱硪欢擞氲谝恍ǹ楣探樱谝恍ǹ楣岽┑谝坏擦靼澹⒃诘谝坏擦靼迥诓嘤玫谝恢ё氲谝坏擦靼骞探樱谝坏擦靼辶硪徊嗟牡谝恍ǹ橛氲谝坏姘辶樱谝还潭ò逋ü谝坏姘逵氲谝恍ǹ楣探樱谝坏髡榧直鹩氲谝还潭ò搴偷谝淮怪被？楣探樱谝患偬逋馔仓嵝南哂氲谝坏盗靼迤矫娴姆ㄏ咧睾希谝蝗至σ枪潭ò逯行南呒暗谝蝗至σ侵行南呔氲谝患偬逋馔仓嵝南咧睾希谝蝗至σ怯氲谝恍ǹ樾辈嗝娲怪惫潭ǎ凰龅诙瞬考偬迥？橛氲谝欢瞬考偬迥？槭蔷迪穸猿平峁�。
4.如权利要求3所述的模拟均匀流下深海立管横向自激振动的试验装置，其特征在于，所述第一水平滑动�？榘ǖ谝怀萏�、第一水平动力组件、第一水平法兰装置、第一滑架、第一滑架连板、第一水平滑动轨道和第一支撑架组，其中第一水平动力组件通过第一水平法兰装置与第一滑架相连，其传动轴穿过第一滑架连接至第一齿条，第一滑架滑动支撑在第一水平滑动轨道上，并与第一垂直滑动�？橄喙探樱谝换芰寤С旁诘谝凰交斓郎希氲谝换芰樱⒂氲谝淮怪被？楣潭ǎ坏谝恢С偶茏樯隙擞胪铣倒探樱露擞氲谝凰交斓拦探樱谝凰交斓榔叫杏谕弦匪爻氐撞⒂氲谝淮怪被？榇怪保凰龅诙交？橛氲谝凰交？槌删迪穸猿平峁埂�
5.如权利要求4所述的模拟均匀流下深海立管横向自激振动的试验装置，其特征在于，所述第一垂直滑动�？榘ǖ谝淮怪倍ψ榧�、第一垂直法兰装置、第一滑块、第一导链、第一垂直滑动轨道、第一整流罩、第一固定支架、第一加强杆，其中第一垂直动力组件通过第一垂直法兰装置与第一垂直滑动轨道相连，其旋转轴通过第一导链连接至第一滑块，第一滑块滑动支撑在第一垂直滑动轨道上，并与第一端部假体�？榈牡谝坏髡榧喙探樱坏谝淮怪被斓来怪庇谕弦匪爻氐撞⒂氲谝凰交？榇怪保淞硪徊嘤氲谝还潭ㄖЪ芰樱露俗杂尚眨谝淮怪被斓赖牧讲喟沧坝械谝徽髡郑坏谝患忧扛肆蕉朔直鸢沧霸诘谝还潭ㄖЪ苡氲谝凰交？橹械牡谝换芰迳希凰龅诙怪被？橛氲谝淮怪被？槌删迪穸猿平峁�。
6.如权利要求5所述的模拟均匀流下深海立管横向自激振动的试验装置，其特征在于，所述实时控制系统模块包括=RTOS系统、数据采集处理器、数值模拟运算器、运动控制器和显示器，其中RT0S系统依次连接数据采集处理器、数值模拟运算器、运动控制器和显示器；数据采集处理器的输入端与所述第一端部假体�？榈牡谝蝗至σ�、第二端部假体�？榈牡诙至σ�、第一垂直滑动�？橹械牡谝淮怪倍ψ榧约暗诙怪被？橹械牡诙怪倍ψ榧谋嗦肫飨嗔樱涫涑龆擞隦TOS系统相连接；数值模拟运算器与RTOS系统相连接；运动控制器的输入端与RTOS系统相连接，输出端与所述第一垂直滑动�？榈牡谝欢ψ榧偷诙怪被？榈牡诙ψ榧嗔樱幌允酒饔隦TOS系统相连接。
全文摘要
本发明公开了一种模拟均匀流下深海立管横向自激振动的试验装置，该装置测量得到圆柱体的速度和受力，通过求解圆柱体运动方程，得到其在水流作用下的真实运动响应信号，再将此实际运动信号通过伺服电机施加到模型上使其运动，从而模拟了自激振荡运动。试验中通过水平滑动�？橛糜谀Ｄ饬鳎怪被？橛糜谀Ｄ獯怪狈较蛏系奈屑ふ穸１痉⒚魉氖匝樽爸茫ü瓒ㄖ柿�、阻尼、刚度参数模拟模型结构性能，加快了试验进度，并为立管分段模型的选择提供了很大的自由度；采用大尺度立管分段，减小尺度效应；采用端部假体装置，解决了模型边界效应的问题。
文档编号G01M7/02GK102980732SQ20121043722
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者付世晓, 郭飞, 许玉旺, 张昱, 魏汉迪 申请人:上海交通大学
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