[实用新型]一种海洋平台工作立管涡激振动特性检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种海洋工程技术领域，特别是关于一种海洋平台工作立管涡激振动特性检测装置。

背景技术

大型海洋平台如石油勘探平台，其工作立管为长细柔性结构，在洋流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除了会加速工作器件的老化外，严重的会对海洋结构物的安全造成极大的威胁。

对于大型海洋平台来说，其工作立管往往不止一根，比如半潜平台的四根立柱，以及张力腿平台的众多张力腿，因此存在多根工作立管相互干扰的情况。由于立管间的相互影响，多根管的涡激振动机理及现象相对于单根管的而言更加复杂。从国内外研究者对此种现象的研究来看，实验研究是对理论预测模型进行验证的有效形式。

目前，对多管干涉的实验研究相对较少，并且实验装置普遍存在以下不足：1、由于实验装置的复杂性，多管的实验装置很少，且大多以双管为主。2、工况相对实际情况而言十分单一，不能较好地对实际情况中的工作立管的涡激振动进行精准预测。3、立管应变测量误差较大导致后续运算出现较大偏差。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种海洋平台工作立管涡激振动特性检测装置，其能模拟均匀流作用下多立管相互干涉条件下的涡激振动，并研究其响应特性。具有贴近实际情况，工况涵盖面广，装置拆卸方便等优点。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种海洋平台工作立管涡激振动特性检测装置，其特征在于：该装置包括顶部运动模块、顶部多管相对位置调节模块、立管端部调节模块、深海立管组模块、底部多管相对位置调节模块、底部运动模块和测量分析模块；所述深海立管组模块顶部通过所述立管端部调节模块与所述顶部多管相对位置调节模块连接，所述深海立管组模块底部也通过所述立管端部调节模块与所述底部多管相对位置调节模块连接；所述顶部多管相对位置调节模块、底部多管相对位置调节模块、立管端部调节模块与所述深海立管模块共同组成立管列阵系统；所述立管列阵系统顶部与所述顶部运动模块连接，所述立管列阵系统底部与所述底部运动模块连接；所述测量分析模块设置在所述顶部运动模块上。

进一步，所述顶部运动模块包括顶部水平滑动轨道、顶部水平滑块、支撑架、导链、竖直滑动轨道、竖直滑块、动力组件和整流罩；所述支撑架设置在所述顶部水平滑动轨道中部，所述测量分析模块设置在所述支撑架上；所述顶部水平滑动轨道与所述导链连接，所述导链通过所述动力组件带动所述顶部水平滑块在所述水平滑动轨道上滑动；所述顶部水平滑块与所述整流罩固定连接，沿所述整流罩纵向设置有所述竖直滑动轨道，所述竖直滑块设置在所述竖直滑动轨道上。

进一步，所述顶部多管相对位置调节模块包括带孔半圆形折边板、顶部夹具和预张力调节装置；所述带孔半圆形折边板通过折边中央的螺纹孔与所述竖直滑块连接，所述带孔半圆形折边板上设置有若干个上圆下方的螺纹孔，其中一所述上圆下方螺纹孔位于所述带孔半圆形折边板圆心位置，其余所述上圆下方螺纹孔呈放射状设置；所述预张力调节装置通过所述顶部夹具锁紧在所述上圆下方螺纹孔处。

进一步，所述预张力调节装置包括张紧器调节螺杆、张紧器及张紧器底部连接件；所述张紧器调节螺杆一端穿过所述带孔半圆形折边板的上圆下方螺纹孔，通过螺母固定在所述带孔半圆形折边板上；所述张紧器调节螺杆另一端与所述张紧器一端连接，位于所述张紧器与所述带孔半圆形折边板之间设置有所述顶部夹具；所述张紧器另一端通过所述张紧器底部连接件与所述立管端部调节模块连接。

进一步，所述立管端部调节模块包括三分力仪传感器、立管端部夹具和万向节；所述万向节两端分别与所述立管端部夹具和三分力仪传感器连接，所述立管端部夹具将所述深海立管组模块固定在所述万向节上，所述三分力仪传感器与所述顶部多管相对位置调节模块连接，且所述三分力仪传感器还与所述底部多管相对位置调节模块连接。

进一步，所述深海立管组模块包括多根立管和若干光纤传感器，与所述带孔半圆形折边板圆心处的上圆下方螺纹孔连接的所述立管为主管，其余所述立管为副管；所述光纤传感器均匀布置在各个所述立管表面；所述立管上下端与所述立管端部调节模块固定连接。