一種多功能海洋柔性管纜剛度測試實驗平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多功能海洋柔性管纜剛度測試實驗平臺，能夠?qū)Ω黝愋汀?6寸內(nèi)徑范圍的海洋柔性管纜進行剛度類測試實驗，可以準確測試出各類柔性管纜的拉伸剛度、彎曲剛度以及扭轉(zhuǎn)剛度。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著海洋油氣資源的開發(fā)逐步向深海推進，海洋柔性管纜作為必不可少的輸送工具、數(shù)據(jù)傳輸工具而得到廣泛應(yīng)用。海洋柔性管纜不僅可以用作海底靜態(tài)管纜，而且還可以作為動態(tài)柔性管纜，可以說海洋柔性管道和臍帶纜是海洋油氣開發(fā)的血管命脈。
[0003]海洋柔性管道與臍帶纜是典型的多層非粘結(jié)螺旋纏繞結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)性能設(shè)計的預(yù)測模型比較復(fù)雜，理論與數(shù)值模型預(yù)測存在較多的不準確性，因此海洋柔性管道和深水臍帶纜的設(shè)計需要通過室內(nèi)原型實驗驗證，而海洋柔性管道以及深水臍帶纜的剛度是對其進行設(shè)計驗證重要的參數(shù)，剛度值對海洋柔性管纜的存儲、鋪設(shè)以及在位至關(guān)重要。
[0004]剛度實驗是通過實驗設(shè)備和實驗方法來測試出試件的剛度值，剛度是結(jié)構(gòu)在受力時抵抗彈性變形的能力，通過分析結(jié)構(gòu)的剛度，可以確定結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力與應(yīng)變分布。海洋柔性管道以及深海臍帶纜的剛度對管纜的設(shè)計以及應(yīng)用有很大的作用，因此如何準確測量出管纜的剛度成為管纜研發(fā)的重要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種多功能海洋柔性管纜剛度測試實驗平臺，來測試海洋柔性管道以及深水臍帶纜等各類海洋管纜的剛度，對海洋各類管纜的設(shè)計進行完整地驗證，為海洋各類管纜的應(yīng)用提供可靠依據(jù)。
[0006]本發(fā)明采取的技術(shù)方案:
[0007]一種多功能海洋柔性管纜剛度測試實驗平臺，所述多功能測試實驗平臺包括地面地板基礎(chǔ)、三角架、門型架、扭轉(zhuǎn)架和加載系統(tǒng)，地面地板基礎(chǔ)通過地腳螺栓固定在地面上，三角架、門型架、扭轉(zhuǎn)架通過高強螺栓固定在地面地板基礎(chǔ)上，高強螺栓可以隨時拆卸，保證三角架、門型架、扭轉(zhuǎn)架可以在地面地板基礎(chǔ)上任意移動，為了方便完成各類尺寸管纜測試實驗，加載系統(tǒng)通過法蘭固定在三角架或者門型架上。該多功能測試實驗平臺結(jié)構(gòu)簡單，便于各類型、16寸內(nèi)徑范圍海洋柔性管纜的剛度測試實驗，并保證其測試結(jié)果的可靠性。
[0008]所述多功能測試實驗平臺包括地面地板基礎(chǔ)、三角架、門型架、扭轉(zhuǎn)架和加載系統(tǒng)；所述地面地板基礎(chǔ)采用多軌道鑄造結(jié)構(gòu)，上部軌道方便上部結(jié)構(gòu)的安裝以及移動；所述三角架以及扭轉(zhuǎn)架同樣采用鑄造結(jié)構(gòu)，其中三角架上開有多排法蘭孔，方便加載系統(tǒng)以及各類海洋管纜接頭的安裝；門型架由型鋼組成，其中橫梁可以通過法蘭進行高度調(diào)節(jié)；加載系統(tǒng)自帶采集軟件，采集精度高，方便測試實驗的進行。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:這種多功能海洋柔性管纜剛度測試實驗平臺，多功能測試實驗平臺包括地面地板基礎(chǔ)、三角架、門型架、扭轉(zhuǎn)架和加載系統(tǒng)，地面地板基礎(chǔ)通過地腳螺栓固定在地面上，三角架、門型架、扭轉(zhuǎn)架通過高強螺栓固定在地面地板基礎(chǔ)上，高強螺栓可以隨時拆卸，三角架、門型架、扭轉(zhuǎn)架可以在地面地板基礎(chǔ)上任意移動，方便完成各類尺寸管纜測試實驗，加載系統(tǒng)通過法蘭固定在三角架或者門型架上。該多功能測試實驗平臺結(jié)構(gòu)簡單，準確測試出各類管纜的拉伸剛度、彎曲剛度以及扭轉(zhuǎn)剛度，并保證其測試結(jié)果的可靠性，對海洋各類柔性管纜的設(shè)計進行完整地驗證，為海洋各類型柔性管纜的應(yīng)用提供可靠依據(jù)。
【附圖說明】
[0010]圖1是一種多功能海洋柔性管纜剛度測試實驗平臺的等軸側(cè)圖。
[0011]圖2是海洋柔性管纜拉伸剛度測試實驗原理簡圖。
[0012]圖3是海洋柔性管纜彎曲剛度測試實驗原理簡圖。
[0013]圖4是海洋柔性管纜扭轉(zhuǎn)剛度測試實驗原理簡圖。
[0014]圖中:1地面地板基礎(chǔ)；2三角架；3扭轉(zhuǎn)架；4門型架。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。
[0016]圖1示出了一種多功能海洋柔性管纜剛度測試實驗平臺的結(jié)構(gòu)視圖。圖中，地面地板基礎(chǔ)I通過地腳螺栓固定在地面上，三角架2、門型架3、扭轉(zhuǎn)架4通過高強螺栓固定在地面地板基礎(chǔ)上，高強螺栓可以隨時拆卸，保證三角架2、門型架3、扭轉(zhuǎn)架4可以在地面地板基礎(chǔ)上任意移動，為了方便完成各類尺寸管纜測試實驗加載系統(tǒng)通過法蘭固定在三角架2或者門型架3上，兩端三角架2與加載系統(tǒng)配合完成拉伸剛度測試實驗，兩端三腳架2、門型架3以及加載系統(tǒng)配合完成彎曲剛度測試實驗，三腳架2、扭轉(zhuǎn)架4以及加載系統(tǒng)配合完成扭轉(zhuǎn)剛度測試實驗。
[0017]采取以上的技術(shù)方案，該多功能測試實驗平臺具有以下特點:
[0018]1、地面地板基礎(chǔ)、三腳架以及扭轉(zhuǎn)架采用鑄造結(jié)構(gòu)，門型架采用型鋼結(jié)構(gòu)，所以該多功能測試實驗平臺中各個部件的剛度以及強度較大，可以滿足各類型、16寸內(nèi)徑范圍的管纜剛度測試實驗；
[0019]2、各個部件通過高強螺栓固定在地面地板基礎(chǔ)上，高強螺栓可拆卸，各部件可以在地面地板基礎(chǔ)上按需要距離任意移動，以方便完成各類型、16寸內(nèi)徑范圍管纜的剛度測試實驗；
[0020]3、地面地板基礎(chǔ)上各部件以及加載系統(tǒng)可以相互配合使用，且加載系統(tǒng)帶有采集軟件，可以準確測試出各類海洋柔性管纜的拉伸剛度、彎曲剛度以及扭轉(zhuǎn)剛度。
【主權(quán)項】
1.一種多功能海洋柔性管纜剛度測試實驗平臺，其特征是:所述多功能實驗平臺包括地面地板基礎(chǔ)(I)、三角架(2)、門型架(3)、扭轉(zhuǎn)架(4)和加載系統(tǒng)；所述地面地板基礎(chǔ)(I)為鑄造平臺，鑄造平臺的上表面有多道地溝，用于上部框架的連接；鑄造平臺的下表面預(yù)留空間，連接地面基礎(chǔ)，整個平臺固定在地面上；三角架(2)、門型架(3)以及扭轉(zhuǎn)架(4)通過高強螺栓固定在地面地板基礎(chǔ)(I)上；三角架(2)、門型架(3)以及扭轉(zhuǎn)架(4)能夠在地面地忙基礎(chǔ)(I)上任意移動；三角架(2)開有多排螺栓孔，門型架(3)的橫梁高度任意調(diào)節(jié)，扭轉(zhuǎn)架(4) 口徑可更改；兩個門型架(2)與加載系統(tǒng)配合完成拉伸剛度測試實驗；三角架(2)、門型架(3)以及加載系統(tǒng)配合完成彎曲剛度測試實驗；三角架(2)、扭轉(zhuǎn)架(4)以及加載系統(tǒng)完成扭轉(zhuǎn)剛度測試實驗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能海洋柔性管纜剛度測試實驗平臺，其特征是:所述三角架(2)與扭轉(zhuǎn)架(4)采用加肋鑄造件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多功能海洋柔性管纜剛度測試實驗平臺，其特征是:所述門型架(3)采用國標型鋼組成。
【專利摘要】一種多功能海洋柔性管纜剛度測試實驗平臺，該多功能測試實驗平臺主要包括三腳架、門型架、扭轉(zhuǎn)架以及加載系統(tǒng)，其中加載系統(tǒng)帶有采集功能。其主要用途是完成16寸內(nèi)徑范圍的海洋柔性管道以及臍帶纜等各類柔性管纜的剛度測試實驗，其中包括拉伸剛度測試實驗、彎曲剛度測試實驗以及扭轉(zhuǎn)剛度測試實驗，對海洋各類柔性管纜的設(shè)計進行完整地驗證，為海洋各類柔性管纜的應(yīng)用提供可靠依據(jù)。
【IPC分類】G01N3-26, G01N3-08, G01N3-20
【公開號】CN104849139
【申請?zhí)枴緾N201510192272
【發(fā)明人】盧青針, 楊耀鵬, 岳前進, 陳金龍, 尹原超, 楊志勛
【申請人】大連理工大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月21日