[发明专利]一种拖网板事故对海底管道损伤的试验方法、系统和装置

权利要求书

1.一种拖网板事故对海底管道损伤的试验方法，其特征在于，所述方法包括：

接收试验条件设计数据，所述试验条件设计数据包括控制数据和建模数据，所述控制数据包括拖网板模型与管道模型发生事故时的速度因素和轨迹因素，所述建模数据包括拖网板模型参数因素、管道模型参数因素、管道模型铺设方式因素和拖网板模型与管道模型发生事故时的相对位置因素；

根据所述建模数据，建立包括拖网板模型和管道模型的试验系统；

根据所述控制数据，控制所述拖网板模型相对于所述管道模型移动并发生事故，获取管道模型发生事故时的损伤数据；

调节所述控制数据和所述建模数据中的至少一个因素以重复事故的发生过程，并获取所述管道模型每次发生事故时的损伤数据；

根据所述损伤数据和其对应的所述试验条件设计数据中的各因素，确定各因素与管道损伤的关系。

2.根据权利要求1所述的试验方法，其特征在于，所述根据所述损伤数据和其对应的所述试验条件设计数据中的各因素，确定各因素与管道损伤的关系，进一步包括：

根据所述损伤数据和其对应的所述试验条件设计数据中的各因素，建立敏感性分析数学模型；

求解所述敏感性分析数学模型，得到各因素与管道损伤的关系。

3.根据权利要求2所述的试验方法，其特征在于，所述敏感性分析数学模型基于响应面分析法建立得到，所述敏感性分析数学模型为：

其中，y_k为第k个维度的损伤数据，k为正整数；b₀、b_i、b_ii和b_ij为回归系数；x_i为i第个因素；n为因素的数量；ε为误差项；反映各因素对损伤数据的线性作用；反映各因素的二次项对损伤数据的作用；反映各因素之间的相互关系对损伤数据的作用。

4.根据权利要求1所述的试验方法，其特征在于，所述管道模型铺设方式因素包括护堤高度、护堤宽度、护堤角度以及护堤所用材料颗粒的直径中的一个或多个。

5.根据权利要求1所述的试验方法，其特征在于，所述管道模型参数因素包括管道模型单位长度的质量、管道模型的直径和管道模型的壁厚中的一个或多个。

6.根据权利要求1所述的试验方法，其特征在于，所述损伤数据包括所述管道模型在发生事故处的凹陷面积信息和/或凹陷深度信息。

7.一种拖网板事故对海底管道损伤的试验系统，其特征在于，所述试验系统包括管道模型、拖网板模型、控制机构、动力机构、调节机构、测量机构和处理机构：

所述管道模型和所述拖网板模型均位于试验槽内，所述拖网板模型与所述动力机构相连；

所述动力机构设置在所述试验槽的顶部并与所述控制机构相连，所述动力机构用于在所述控制机构的控制下驱动所述拖网板模型相对于所述管道模型移动；

所述调节机构设置在所述拖网板模型和/或所述管道模型上并与所述控制机构相连，用于调节所述拖网板模型与所述管道模型之间的相对位置，以使所述拖网板模型相对于所述管道模型移动时与所述管道模型发生事故；

所述测量机构与控制机构相连，用于获取所述管道模型发生事故时的损伤数据并将所述损伤数据发送至所述控制机构；

所述控制机构用于根据所述处理机构发送的控制数据发出控制指令至所述动力机构，以及发送所述损伤数据至所述处理机构；

所述处理机构用于接收试验条件设计数据，所述试验条件设计数据包括控制数据和建模数据，所述控制数据包括拖网板模型与管道模型发生事故时的速度因素和轨迹因素，所述建模数据包括拖网板模型参数因素、管道模型参数因素、管道模型铺设方式因素和拖网板模型与管道模型发生事故时的相对位置因素，所述管道模型与所述拖网板模型根据所述建模数据建立；发送所述控制数据至所述控制机构，并接收所述控制机构反馈的损伤数据；根据所述损伤数据和其对应的所述试验条件设计数据中的各因素，确定各因素与管道损伤的关系。