[实用新型]模拟潜埋管缆受落物冲击效应的实验装置

权利要求书

1.一种模拟潜埋管缆受落物冲击效应的实验装置，其特征在于，包括模拟水槽及土箱系统、船舶运动及落物抛放系统、管缆模型及测量系统以及在模拟水槽外部设置的控制主机及同步器，其中，

模拟水槽及土箱系统包括：波流水槽、模型土箱、水体、地基土体和覆盖层，用于模拟外部水动力条件、海床地基及覆盖层，其中地基土体铺设在模型土箱底部，放置管缆模型后用覆盖层覆盖，模型土箱下沉式设计于波流水槽底部中间段，表面高程与两侧波流水槽底部相平；

船舶运动及电磁落物抛放装置包括：导轨、水平滑动平台、驱动电机、电磁吸附装置和落物模型，用于模拟船舶的运动以及物体的抛放过程；

管缆模型及测量系统包括：管缆模型、光纤应变传感器、微型压力传感器以及在水槽外部垂直玻璃侧壁布置的高速摄像机，用于落物运动以及管缆的变形和受力的测量；

同步器连接光纤应变传感器、微型压力传感器以及高速相机进行同步控制，控制主机连接并控制同步器、水平滑动平台以及电磁落物抛放装置。

2.根据权利要求1所述的一种模拟潜埋管缆受落物冲击效应的实验装置，其特征在于，管缆模型的材料采用钢或铝或PE、PVC；管缆模型内部填充配重。

3.根据权利要求1所述的一种模拟潜埋管缆受落物冲击效应的实验装置，其特征在于，在管缆模型的环向表面的下端和两侧端分别布置有一道光纤应变传感器阵列，每道光纤应变传感器阵列在管缆模型表面轴向方向以间隔设置多个光纤应变传感器。

4.根据权利要求1所述的一种模拟潜埋管缆受落物冲击效应的实验装置，其特征在于，采用热缩套管在光纤应变传感器阵列外侧进行封装保护。

5.根据权利要求1所述的一种模拟潜埋管缆受落物冲击效应的实验装置，其特征在于，微型压力传感器设置在管缆模型环向管壁的上端，采用嵌入式设计，使传感器探头与管壁表面持平。

6.根据权利要求1所述的一种模拟潜埋管缆受落物冲击效应的实验装置，其特征在于，模型土箱设置于波流水槽中间段，采用下沉式设计，使其表面高程与两侧波流水槽底部相平，波流水槽和模型土箱均采用透明玻璃制成。

7.根据权利要求1所述的一种模拟潜埋管缆受落物冲击效应的实验装置，其特征在于，在模型水槽两侧边壁上沿设有所述导轨，横跨在导轨上安装有所述水平滑动平台，由驱动电机控制水平滑动平台在导轨上水平运动。

8.根据权利要求1所述的一种模拟潜埋管缆受落物冲击效应的实验装置，其特征在于，水平滑动平台底部安装有电磁吸附装置吸附落物模型并进行水平运动，水平滑动平台可从静止加速且到达预定位置时，电磁吸附装置断电，落物模型抛落。