[发明专利]一种土体-海底多跨管道-海流多场耦合作用的实验系统

摘要

本发明公开了一种土体‑海底多跨管道‑海流多场耦合作用的实验系统，该系统包括海底管道模型、第一端部土体支撑装置、第二端部土体支撑装置、横向试验支持架、拖车、多跨土体装置、拉力传感器以及应变采集仪和计算机。本发明的优点是：设计精巧简单，便于加工、安装及拆解，造价低廉，解决了垂直均匀来流条件有土体‑海底多跨管道‑海流多场耦合作用的海底管道涡激振动试验中跨肩土体的施加问题，是研究有土体‑海底多跨管道‑海流多场耦合作用的海底管道涡激振动必不可少的试验装备，具有重要的应用价值。

主权项

1.一种土体‑海底多跨管道‑海流多场耦合作用的实验系统，包括海底管道模型、第一端部土体支撑装置、第二端部土体支撑装置、横向试验支持架、拖车、测量分析系统以及应变采集仪和计算机，其特征在于：所述海底管道模型的两端分别穿过所述的第一、第二端部土体支撑装置并与其两侧的支撑板连接，所述的第一端部土体支撑装置和第二端部土体支撑装置以及两个支撑板的顶部分别与所述横向试验支持架的两端连接，所述的海底管道模型上设置有其上端连接所述横向试验支持架的多跨土体装置；所述的第一、第二端部土体支撑装置，分别包括竖直方向的连接架和连接所述连接架的土箱，两个所述的连接架分别连接流线型的土箱外板，两个所述连接架的外侧分别连接支撑板，两个所述连接架的顶部与两个所述支撑板的顶部分别连接所述横向试验支持架的主体横梁两端；所述第一端部土体支撑装置侧的土箱外板下部设置有用于安装万向联轴节的通孔，所述万向联轴节的一端通过万向联轴节螺丝固定在该侧的支撑板上，所述万向联轴节的另一端与所述海底管道模型中的第一圆柱接头连接；所述第二端部土体支撑装置侧的支撑板外侧设置有滑轮，所述的土箱外板下部位于所述滑轮下方位置设置有用于穿过钢丝绳的通孔，所述的钢丝绳自连接所述海底管道模型的第二圆柱接头穿过该侧支撑板上的过孔后绕过滑轮并依次连接拉力弹簧、拉力张紧器和拉力传感器连接所述横向试验支持架的主体横梁，所述钢丝绳和所述海底管道模型的轴线在与来流方向垂直的同一平面内；所述的多跨土体装置包括多跨土箱和与其焊连接的多跨连接架，所述的多跨连接架由方形截面钢管焊接而成且其四周焊有条形薄板，所述多跨连接架的顶部固定在所述横向试验支持架的主体梁上；所述多跨土箱的两侧分别连接流线型的导流板，所述导流板的中部设置有插板。