[发明专利]一种智能浮式结构系泊及断缆实验模拟方法

摘要

本发明公开了一种智能浮式结构系泊及断缆实验模拟方法，包括智能断缆装置、实验模型、系泊缆和智能控制及监测系统，根据实验方案进行完整系泊实验和断缆实验，通过智能控制及监测系统控制智能断缆装置从而控制系泊缆断开，通过智能控制及监测系统实时监测断缆之前、断缆瞬间及断缆之后实验模型的动力响应，实时监测不同时刻各个所述系泊缆的动力响应，以及监测实验模型的位移时程数据、加速度时程数据和各个所述系泊缆的张力时程数据；调整实验方案，进行不同实验方案的实验。本发明模拟实验条件下浮式系泊结构的断缆控制，可以准确模拟系泊缆发生断裂时浮体的瞬态动力响应和系泊缆的动力特性，解决了实验条件下进行断缆瞬态控制和监测的难题。

主权项

1.一种智能浮式结构系泊及断缆实验模拟方法，其特征在于，包括智能断缆装置(1)、实验模型(2)、系泊缆(3)、供电装置(4)和智能控制及监测系统，所述智能控制及监测系统包括上位机(5)、位移传感器、加速度传感器和张力传感器；实验模拟方法包括以下步骤：/n步骤1，加工所述实验模型(2)置于实验水池内，并确定实验方案；/n步骤2，根据实验方案确定所述智能断缆装置(1)的安装数量，其中，所述智能断缆装置(1)包括推拉式电磁铁(11)、固定支架(12)和系泊缆连接环(13)，所述固定支架(12)的下部设置有上夹板(121)和下夹板(122)；所述推拉式电磁铁(11)通过固定螺母(14)固定在所述固定支架(12)上并位于所述上夹板(121)上方，所述推拉式电磁铁(11)包括动铁芯(111)和线圈(112)，所述推拉式电磁铁(11)的动铁芯(111)穿过所述固定支架(12)的上夹板(121)、所述系泊缆连接环(13)和所述固定支架(12)的下夹板(122)，通过所述上夹板(121)和所述下夹板(122)将所述系泊缆连接环(13)固定在所述智能断缆装置(1)上；/n步骤3，根据实验方案将所述智能断缆装置(1)安装在所述实验模型(2)相应的导缆孔位置，所述系泊缆(3)的第一端部固定在所述水池的底部，所述系泊缆(3)的第二端部固定在所述智能断缆装置(1)的系泊缆连接环(13)上，所述系泊缆(3)通过所述智能断缆装置(1)将系泊缆(3)和实验模型(2)连接在一起；在所述实验模型(2)上安装所述位移传感器和所述加速度传感器，在每根所述系泊缆(3)上安装所述张力传感器，连接供电装置(4)和智能控制与监测系统及智能断缆装置(1)，并将所述上位机(5)接入所述智能断缆装置(1)、所述张力传感器、所述位移传感器和所述加速度传感器；/n步骤4，根据实验方案需要，进行浮式结构系泊完整系泊实验，通过所述智能控制及监测系统，监测所述实验模型(2)在完整系泊下的动力响应和所似乎系泊缆(3)的张力；/n步骤5，根据实验方案需要，进行断缆实验，通过所述智能控制及监测系统，控制其中一个或者几个所述推拉式电磁铁(11)的所述线圈(112)通电，从而控制所述动铁芯(111)的向上运动，使得所述线圈(112)通电的所述智能断缆装置(1)上的系泊缆(3)断开；通过所述智能控制及监测系统，实时监测断缆之前、断缆瞬间及断缆之后所述实验模型(2)的动力响应，实时监测不同时刻各个所述系泊缆(3)的动力响应，以及监测所述实验模型(2)的位移时程数据、加速度时程数据和各个所述系泊缆(3)的张力时程数据；/n步骤6，通过智能控制及监测系统，控制步骤4中与所述实验模型(2)断开连接的所述系泊缆(3)所对应的所述推拉式电磁铁(11)的所述线圈(112)断电，从而使得所述动铁芯(111)在弹簧的作用下复位，将所述系泊缆连接环(13)重新固定在所述智能断缆装置(1)上，从而重新连接所述系泊缆(3)与所述实验模型(2)；/n步骤7，调整实验方案，重复步骤3至步骤5，进行不同实验方案的实验。/n