[发明专利]研究任意波向内孤立波对半潜平台立柱和沉箱影响的系统

说明书

本发明提供一种研究任意波向内孤立波对半潜平台立柱和沉箱影响的系统，包括一半潜式平台模型、一内波实验水槽、一测力单元和一压载装置；所述半潜式平台模型放置于所述内波实验水槽内；所述测力单元和所述压载装置连接所述半潜式平台模型。本发明的一种研究任意波向内孤立波对半潜平台立柱和沉箱影响的系统，可保证在不影响整体流场的情况下，有效测量作用于平台各子结构的内孤立波载荷；从而为实海域内孤立波载荷的预测提供可靠的理论依据和技术保障。

技术领域

本发明涉及船舶与海洋工程领域，尤其涉及一种研究任意波向内孤立波对半潜平台立柱和沉箱影响的系统。

背景技术

内孤立波是海洋中一类重要且频繁发生的海洋现象，已成为海洋工程设计中必须考虑的一个环境因素。为预防和解决这类特殊海洋环境可能造成的危害，迫切需要加强内孤立波环境中半潜式平台水动力性能的基础理论研究。

由于海洋内孤立波与浮式平台相互作用情况，现场同步观测的高花费和不可能性，实验研究便成为重要且唯一的研究方法。

目前，针对浮式平台在内孤立波环境中的水动力性能研究，大多只针对模型整体结构，鲜少涉及立柱和沉箱等各子结构的载荷特性，更没有针对任意来波方向的内孤立波对半潜式平台立柱和沉箱影响的研究。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种研究任意波向内孤立波对半潜平台立柱和沉箱影响的系统，可保证在不影响整体流场的情况下，有效测量作用于平台各子结构的内孤立波载荷；从而为实海域内孤立波载荷的预测提供可靠的理论依据和技术保障。

为了实现上述目的，本发明提供一种研究任意波向内孤立波对半潜平台立柱和沉箱影响的系统，包括一半潜式平台模型、一内波实验水槽、一测力单元和一压载装置；所述半潜式平台模型放置于所述内波实验水槽内；所述测力单元和所述压载装置连接所述半潜式平台模型。

优选地，所述半潜式平台模型包括一立柱部分和一沉箱部分；所述立柱部分包括四立柱，各所述立柱的顶面向外延伸并相连形成矩形的一甲板，每一所述立柱沿中心轴开设有一通孔；所述沉箱部分包括两沉箱、四螺杆和两有机玻璃板；两有机玻璃板上下平行设置地固定于四所述螺杆上；四所述螺杆分别穿过四所述通孔并两两分别固定于两所述沉箱上；所述沉箱在所述螺杆连接部的外围形成凹槽；所述立柱的下端放置于所述凹槽内，所述立柱与所述沉箱分离，所述螺杆与所述通孔内壁不接触。

优选地，所述通孔的直径为3cm；所述凹槽的深度为0.5cm。

优选地，所述测力单元包括一三分力测力天平、一两分力测力天平、一信号放大器和一PC端；所述三分力测力天平固定于位于下方的一所述有机玻璃板的中部；所述两分力测力天平固定于所述甲板的中部；所述三分力测力天平和所述两分力测力天平分别通过所述信号放大器连接所述PC端。

优选地，所述压载装置包括一钢架、一槽钢、两滑轮组、一托盘、一砝码组和一线绳；所述钢架架设于所述内波实验水槽上；所述槽钢连接于所述钢架的顶部；所述滑轮组安装于所述槽钢的两端；所述线绳安装于两所述滑轮组上且所述线绳的一端连接所述托盘，所述线绳的另一端连接所述半潜式平台模型；所述砝码组放置于所述托盘上。

优选地，所述甲板和所述有机玻璃板开设有圆孔。

优选地，所述内波实验水槽的侧壁的材质采用高透玻璃。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：