[发明专利]一种用于模拟深海中壳型结构物与海床动力碰撞试验装置

权利要求书

1.一种用于模拟深海中壳型结构物与海床动力碰撞试验装置，其特征在于：包括密闭的钢箱水槽、发射装置、高压水泵装置、高速摄像机、传感器系统、数据采集及控制系统；钢箱水槽(2)置于土工离心机中，高压水泵装置(12)通过注水管(13)通入钢箱水槽(2)中，注水管(13)上安装有压力计(16)和流量计(17)，在钢箱水槽内铺设土体，发射装置包括十字万向联轴器(4)、弹射器(7)、玻璃纤维绳(5)及壳型结构物(8)，弹射器(7)通过十字万向联轴器(4)安装于钢箱水槽内壁，壳型结构物(8)装于弹射器(7)上，且壳型结构物的尾部和弹射器通过玻璃纤维绳(5)连接在一起，在钢箱水槽上设有观察窗(3)，高速摄像机(10)通过观察窗拍照记录实验过程中壳型结构物运动轨迹，传感器系统用于检测装置中的待测数据，并采用无线传输的方式传输至数据采集及控制系统中，数据采集及控制系统用于处理分析数据。

2.根据权利要求1所述的用于模拟深海中壳型结构物与海床动力碰撞试验装置，其特征在于：所述的钢箱水槽开口处设置水槽固定法兰盘(15)，水槽顶盖(14)通过高强度螺栓(11)和水槽固定法兰盘(15)紧密压紧。

3.根据权利要求1所述的一种用于模拟深海中壳型结构物与海床动力碰撞试验装置，其特征在于：所述的钢箱水槽底部土体(1)可选用砂土、岩石、黏土，并且可以设置土体的倾斜度进行试验。

4.根据权利要求1所述的一种用于模拟深海中壳型结构物与海床动力碰撞试验装置，其特征在于：所述的传感器系统包括设置于壳型结构物上的无线式三轴加速度传感器(9)、应变花(6)、倾角仪(20)，以及设置于土体中的加速度传感器(19)、弯曲元(18)。

5.根据权利要求4所述的一种用于模拟深海中壳型结构物与海床动力碰撞试验装置，其特征在于：所述的无线式三轴加速度传感器(9)安装于壳型结构物顶部前端，用于在试验过程中实时采集壳型结构物的三轴运动加速度。

6.根据权利要求4所述的一种用于模拟深海中壳型结构物与海床动力碰撞试验装置，其特征在于：在壳型结构物上对称布置4个应变花，每个应变花由三个应变片呈扇形排布构成，相邻两应变片夹角45度。

7.根据权利要求1所述的一种用于模拟深海中壳型结构物与海床动力碰撞试验装置，其特征在于：所述的高速摄像机的摄影频率为每秒1000～10000帧。