[发明专利]一种离心机水下振动台

说明书

本发明公开了一种离心机水下振动台，包括吊篮单元、控制单元、承载单元、作动单元；作动单元包括用于提供水平方向激振力的作动器模块A、用于提供竖直方向激振力的作动器模块B；作动器模块A的作用输出端与上台面连接，作动器模块B的作用输出端与下台面连接；作动器模块A作动时，上台面进行水平方向的振动；作动器模块B作动时候，下台面进行竖直方向的振动，下台面带动上台面进行竖向方向上的振动；本申请通过离心机水下振动台，解决了超重力场水环境模拟、水下地震动模拟的问题，离心机水下振动台，具有水边界等效性好、试件安装简便和运行维护简单等特点。

技术领域

本发明属于用于海洋土木工程的抗震试验研究的振动试验装备技术领域，具体涉及一种离心机水下振动台。

背景技术

海洋土木工程建设，涉及到维护海洋权益、保障海上安全、发展海洋经济、开发海洋资源、推进海洋产业诸方面的重大需求。海洋土木工程建设的核心，是如何在复杂海洋环境下建造满足各种需求的土木工程结构并维护其正常运行和使用。

海底地震就是一种对海洋土木工程结构危害性很强的典型海洋载荷，在岩土和水体中传播的地震波会引起海床土体振动和变形，可能诱发海底滑坡和泥石流，或者导致海工结构基础失稳破坏，还能诱发海啸直接作用在海工结构上而导致其破损或破坏。我国东南沿海存在异常活跃的地震带。渤海和黄海地震活动强度和频率高，该地区近五百年来发生了17次6级以上地震，最大一次是1969年渤海7.4级大地震。东海台湾及其附近海域属西太平洋地震带，1994年台湾海峡发生过7.3级地震。华南近海地震频率不高但强度大，1604年福建泉州以东70公里海中发生8级地震，造成了东南沿海历史上空前的、大范围的严重破坏。因此，海底地震动作用的研究日益成为国内的研究热点。

离心机振动台，利用离心机高速旋转产生n倍于重力加速度的离心加速度，在1/n比尺的物理模型上产生与原型等效的重力场，同时对原型时间也缩短n倍，从而实现“时空压缩”。因此，离心机振动台能真实地模拟地震动在大尺度空间内的传递规律和岩土体的灾变效应，特别适合海工结构这类大尺寸土木工程的抗震研究工作。但是，目前国内外研制的离心机振动台均为干式振动台，无法进行水下地震的模拟。

因此急需研发出一种离心机水下振动台来解决以上问题。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种离心机水下振动台。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种离心机水下振动台，包括：

吊篮单元，吊篮单元与离心机大臂连接，吊篮单元包括模拟水下环境的上箱体和用于安装承载单元、作动单元的下箱体；上箱体和下箱体内均设置有水介质；

用于实现多作动器同步伺服控制和双向振动波形复现控制的控制单元；控制单元包括用于将常重力场双向振动波形处理为超重力场双向加载波形的波形预处理模块、用于双向振动波形控制的双向波形修正控制模块、用于实现作动单元同步闭环控制和双向运动协调控制的多轴伺服控制模块和用于测试反馈的传感模块；拟开展试验的常重力场双向振动波形通过波形预处理模块的输入端输入，双向波形修正控制模块的信号输入端分别与波形预处理模块的信号输出端、传感模块的信号输出端连接，多轴伺服控制模块的信号输入端分别与双向波形修正控制模块的信号输出端、传感模块的信号输出端连接，多轴伺服控制模块的信号输出端与作动器模块A、作动器模块B的信号输入端连接；

用于安装支撑试验件并使其能沿两个方向解耦运动的承载单元；承载单元包括上台面、下台面以及用于上台面双向运动解耦的橡胶轴承，上台面通过过渡模块与试验件连接；上台面与下台面之间通过橡胶轴承连接。