[实用新型]悬索管桥模拟实验装置

说明书

本实用新型提供了一种悬索管桥模拟实验装置，包括：悬索管桥模型，悬索管桥模型包括模拟管道和支撑模拟管道的模拟支撑机构；介质供给系统，介质供给系统的两侧分别与模拟管道的首端和尾端连通；数据采集系统，数据采集系统包括多个传感器，多个传感器连接在悬索管桥模型上，以采集悬索管桥模型的应变数据、位移数据以及温度数据。整个实验过程无需去实际悬索管桥的现场进行，省去了大量的人工成本，既避免了施工危险，也避免了只通过有限元软件仿真模拟造成的实验数据偏差较大的问题。

技术领域

本实用新型涉及悬索管桥实验设备技术领域，具体而言，涉及一种悬索管桥模拟实验装置。

背景技术

悬索管桥通常跨越在山谷、河流之上，这类地形较为凶险、环境比较恶劣，是油气管道检验检测中的盲点，容易发生事故，不仅会影响油气正常输送，还会造成环境破坏，后果严重。为了避免悬索管桥失效，需要研究悬索管桥在各种工况下的失效机理，以便提前预防，及时维修。

目前对悬索管桥的研究主要通过有限元软件仿真模拟和在实际管桥上进行数据测试两种技术手段。有限元软件仿真模拟将悬索管桥各部分结构进行简化，将受载情况和边界条件进行假设，在计算机中模拟悬索管桥在不同工况下的响应情况；在实际管桥上进行数据测试，即在真实的悬索管桥上布置数据采集装置，测试管桥自身状况。

有限元软件仿真模拟方法，由于在建模过程中存在大量简化和假设，不能反映悬索管桥的真实情况，因此模拟得到数据并不准确，与实际数据误差较大；在实际管桥上进行数据测试的方法，只能在特定时间做特定工况的测试，无法做到各种工况的测试，而且存在测试现场环境复杂，操作困难，测试成本极高的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种悬索管桥模拟实验装置，以解决现有技术中的悬索管桥模拟实验装置测试准确度低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种悬索管桥模拟实验装置，包括：悬索管桥模型，悬索管桥模型包括模拟管道和支撑模拟管道的模拟支撑机构；介质供给系统，介质供给系统的两侧分别与模拟管道的首端和尾端连通；数据采集系统，数据采集系统包括多个传感器，多个传感器连接在悬索管桥模型上，以采集悬索管桥模型的应变数据、位移数据以及温度数据。

进一步地，数据采集系统包括：应变传感器，应变传感器设置在模拟管道和/或模拟支撑机构上，以采集悬索管桥模型的应变数据；位移传感器，位移传感器设置在模拟管道和/或模拟支撑机构上，以采集悬索管桥模型的位移数据；温度传感器，温度传感器设置在模拟管道和/或模拟支撑机构上，以采集悬索管桥模型的温度数据。

进一步地，数据采集系统还包括：数据采集仪，应变传感器、位移传感器及温度传感器均与数据采集仪电连接。

进一步地，介质供给系统包括：介质存储箱，介质存储箱内部具有存储空间，存储空间用于存储介质；供给管路，供给管路的第一端与存储空间连通，供给管路的第二端与模拟管道的首端连通；回流管路，回流管路的第一端与模拟管道的尾端连通，回流管路的第二端与存储空间连通；泵送装置，泵送装置设置在供给管路上，以泵送介质流动。

进一步地，介质供给系统还包括：流量计，流量计设置在供给管路上，并位于泵送装置和模拟管道的首端之间；压力计，压力计设置在回流管路上，并位于压力计设置在模拟管道的尾端和介质存储箱之间。

进一步地，介质供给系统还包括：节流阀，节流阀设置在供给管路上，并位于泵送装置和流量计之间；截止阀，截止阀设置在回流管路上，并位于压力计和介质存储箱之间。

进一步地，悬索管桥模拟实验装置还包括：外部环境模拟装置，外部环境模拟装置架设在悬索管桥模型上，外部环境模拟装置上设置有温度模拟装置及风力模拟装置，以模拟温度及风力。

进一步地，温度模拟装置包括换热机构，换热机构具有制冷端和放热端，制冷端设置在外部环境模拟装置的内部，放热端设置在外部环境模拟装置的外部。