[发明专利]不同埋设条件下薄壁管线热屈曲试验装置

摘要

本发明公开了一种不同埋设条件下薄壁管线热屈曲试验装置，包括导热油加热冷却系统、导热油传输系统、管线约束系统、数据采集系统、试验槽和试验管线；一根试验管线作为被测管线被设置于试验槽内，试验槽的两端板上设有被测管线的竖向约束板，数据采集系统包括一台计算机、一台动静态应变仪、多个拉线式位移传感器、多个应变片和一台摄像机；多个拉线式位移传感器和多个应变片均匀布置在被测管线上。本发明能够模拟具有不同几何初始缺陷的薄壁管线在温度荷载作用下在不同埋设条件下发生整体屈曲的真实变形路径，测定管线的屈曲位移与轴向压力的大小，揭示管线几何初始缺陷、埋置深度及土体特性等因素对其整体屈曲的影响规律。

主权项

一种不同埋设条件下薄壁管线热屈曲试验装置，其特征在于，包括导热油加热冷却系统、导热油传输系统、管线约束系统、数据采集系统、试验槽和试验管线；所述试验管线由多组空心铝管组成，每组空心铝管的几何初始缺陷幅值v_om与波长L_o的比值相同，同组的空心铝管直径不同；任意一根所述试验管线作为被测管线被填土掩埋或直接放置于所述试验槽内，被测管线的下部土体厚度大于1倍管径，所述被测管线穿越所述试验槽的两端板，所述试验槽的两端板上设有被测管线的竖向约束板，在所述被测管线的两端各设有一所述管线约束系统，所述管线约束系统包括支架、安装框架、连接短节和刹车；在所述支架上设有水平径向移动平台，所述水平径向移动平台的移动方向与被测管线的设计中心线垂直，在所述水平径向移动平台上设有轴向移动平台，在所述轴向移动平台上固定有所述安装框架，所述安装框架内设有与其通过竖向铰链轴连接的所述连接短节，在所述连接短节上设有所述刹车，所述刹车安装在所述安装框架上；所述导热油传输系统包括钢丝编织胶管Ⅰ和钢丝编织胶管Ⅱ，所述钢丝编织胶管Ⅰ和所述钢丝编织胶管Ⅱ各通过一相应的所述连接短节与所述被测管线连接，在所述钢丝编织胶管Ⅰ和所述钢丝编织胶管Ⅱ之间设有导热油加热冷却系统；所述导热油加热冷却系统包括沿输油方向依次连接的冷却机、过滤器、循环油泵、加热器和高位槽；所述高位槽上设有出油管，所述冷却机上连接有进油管；所述出油管与所述钢丝编织胶管Ⅰ连接，所述进油管与所述钢丝编织胶管Ⅱ连接；所述数据采集系统包括一台计算机、一台动静态应变仪、多个拉线式位移传感器、多个应变片和一台摄像机；多个所述拉线式位移传感器和多个所述应变片均匀布置在所述被测管线上，所述拉线式位移传感器和所述应变片均与动静态应变仪连接，所述动静态应变仪与计算机连接；所述摄像机设置在所述被测试验管线的上方。