[实用新型]一种海洋管缆弯曲限制器拉弯组合力学实验装置

说明书

一种海洋管缆弯曲限制器拉弯组合力学实验装置，属于海洋工程装备技术领域，包括固定支撑模块和加力模块，其中，固定支撑模块包括可调固定三脚架、可调固定龙门架和人工地面基础；进行拉伸实验时，加力模块包括铰接头、液压伺服作动器、力传感器、位移检测装置、限弯器、铰接头和连接件；进行弯曲实验时，加力模块包括液压伺服作动器、力传感器、位移检测装置、法兰固定件。本实用新型通过模块化和复合型设计方式，应用范围广泛，具备灵活性和可拓展性。根据实际工况，采用荷载等效的方法，对海洋管缆弯曲限制器进行拉弯组合荷载模拟。

技术领域

本实用新型属于海洋工程装备技术领域，尤其涉及一种海洋管缆弯曲限制器拉弯组合力学实验装置。

背景技术

随着全球经济的快速发展，人类对于能源的需求迅猛增长，目前世界各国都在努力推进清洁能源的发展。这其中，风电是可再生能源发电的主力。相较于陆上风电，海上风场由于没有遮挡风力十分稳定，也不会产生土地成本，对周围环境基本不产生影响。海底电缆是海上风场开发的关键装备之一。为了防止桩基附近的海缆在安装和在位过程中发生破坏，需要用弯曲保护装置对海缆进行弯曲保护。在海洋资源能源开发技术装备中，限弯器是常用的管缆保护附件。当海底柔性管缆面临铺设施工工况、复杂海洋环境荷载时易发生弯曲，根据弯曲保护装置工作环境，以及海缆和弯曲保护装置的结构特点和工作原理，总结出弯曲保护装置的失效模式有：防弯失效、强度失效、连接失效等。

限弯器由多个子结构组成，子机构包括公头、颈部和母头，工作时，需要多个子结构配合使用。限弯器弯曲刚度、拉伸强度对管缆限弯器系统的铺设、在位有极大影响。但限弯器结构复杂，理论和数值设计模型在设计和性能预测过程中存在不确定因素，造成限弯器关键力学参数不准确，通过进行限弯器原模型测试实验，对限弯器设计中弯曲刚度、拉伸强度关键力学指标进行测试。

实用新型内容

根据上述提出的技术问题，本实用新型提供一种海洋管缆弯曲限制器拉弯组合力学实验装置。本实用新型通过模块化的试验装置，模拟限弯器在实际服役过程中受到拉伸荷载及弯曲荷载，测试限弯器的抗弯刚度、其能承受的最大轴向拉伸荷载以及限弯器各部分间的连接性能。根据实际工况，采用荷载等效的方法，对海洋管缆弯曲限制器进行拉弯组合荷载模拟。因此实验设备包含拉伸、弯曲设备，同时包含测量设备，如力传感器、激光位移传感器等对限弯器拉伸弯曲过程位移、形变等关键参数指标进行测量，并对所得数据进行分析处理，分析实验结果。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术手段如下：

一种海洋管缆弯曲限制器拉弯组合力学实验装置，所述的海洋管缆弯曲限制器拉弯组合力学实验装置包括固定支撑模块和加力模块。

所述的固定支撑模块包括可调固定三脚架1、可调固定龙门架6和人工地面基础9。所述的人工地面基础9开有多组平行的沟槽，用于安装设备。所述的可调固定三脚架1共有两个，两个可调固定三脚架1底端通过螺栓相对安装在人工地面基础9的同一沟槽内，可调固定三脚架1的竖直面上开有螺纹孔。所述的可调固定龙门架6的架脚通过螺栓固定在人工地面基础9上，位于两个可调固定三脚架1之间。

进行拉伸实验时，所述的加力模块包括铰接头2、液压伺服作动器3、力传感器4、位移检测装置5、限弯器7、铰接头b8和连接件10。