一种海洋立管涡激振动控制杆抑制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105890857A(43)申请公布日2016.08.24(21)申请号201610283437.X(22)申请日2016.04.28(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人徐万海罗浩马烨璇栾英森(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人叶青(51)Int.Cl.G01M7/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称一种海洋立管涡激振动控制杆抑制系统(57)摘要本发明公开了一种海洋立管涡激振动控制杆抑制系统，该系统包括海洋立管模型以及对其两端予以支撑的第一、第二端部支撑装置，所述第一、第二端部支撑装置的顶部分别与横向试验支持架的两端相连接，所述第二端部支撑装置的外侧安装有连接横向试验支持架端部的拉力传感器以及连接拉力传感器的拉力张紧器，所述的拉力张紧器通过拉力弹簧连接缠绕滑轮的钢丝绳，所述的海洋立管模型上安装有以控制杆和支撑装置构成的控制杆抑制系统，所述的控制杆固定于所述控制杆支撑装置外径的凹槽内。其优点是：解决了垂直均匀来流条件下附有控制杆涡激振动抑制试验中控制杆的施加问题，最大限度的减小了对流场的干扰，从而更符合于工程实际。CN105890857ACN105890857A权利要求书1/2页1.一种海洋立管涡激振动控制杆抑制系统，包括海洋立管模型、第一端部支撑装置、第二端部支撑装置、横向试验支持架、拖车、控制杆抑制系统以及应变采集仪和计算机，其特征在于：所述的海洋立管模型由其两端的第一、第二端部支撑装置予以支撑，所述第一、第二端部支撑装置的顶部分别与所述横向试验支持架的两端相连接，所述第二端部支撑装置的外侧安装有连接所述横向试验支持架端部的拉力传感器以及连接所述拉力传感器的拉力张紧器，所述的拉力张紧器连接拉力弹簧并通过所述的拉力弹簧连接其下端缠绕滑轮的钢丝绳，所述的钢丝绳和所述海洋立管模型的轴线在同一平面内；所述的海洋立管模型上安装有以控制杆和支撑装置构成的控制杆抑制系统，所述的支撑装置沿所述海洋立管模型的长度方向等距离安装在所述的海洋立管模型上，所述的控制杆固定于支撑装置外径的凹槽内。2.根据权利要求1所述的海洋立管涡激振动控制杆抑制系统，其特征在于：所述的海洋立管模型为裸管结构，其构成包括外径为8mm、壁厚为1mm的薄壁铜管，所述薄壁铜管的外表面由内向外依次设置有紧密接触的若干层热塑管和一层硅胶管，所述薄壁铜管的外表面与所述的热塑管之间设置有多片用于采集应变的电阻应变片，多片所述的电阻应变片分别通过接线端子与多条导线相连，每条导线与所述薄壁铜管的一端或分别与所述薄壁铜管的两端相固定；所述薄壁铜管的一端连接以销钉固定的第一圆柱接头，所述薄壁铜管的另一端连接以销钉固定其直径大于第一圆柱接头的第二圆柱接头。3.根据权利要求1所述的海洋立管涡激振动控制杆抑制系统，其特征在于：所述的横向试验支持架包括主体横梁，所述的主体横梁由截面为长方形的钢管和若干截面为方形的钢管构成，其内部安装有用来放置长方体浮桶的薄壁木箱，其顶部设置有用以支撑拖车的槽钢，所述的横向试验支持架通过螺栓固定于所述拖车的底部，所述的拖车由动力系统、刹车系统、控制系统等组成。4.根据权利要求1所述的海洋立管涡激振动控制杆抑制系统，其特征在于：所述的第一、第二端部支撑装置分别包括竖直方向的支撑管，两个所述支撑管的上端分别连接所述横向试验支持架主体横梁的两端，两个所述支撑管的底部分别连接由钢板制作的支撑板，所述支撑板的内侧通过导流板固定螺丝连接与其平行的塑料材质导流板，所述的导流板上以螺栓连接薄铁板条的加强架，所述的横向试验支持架与所述第一、第二端部支撑装置的连接端分别安装具有加固作用的斜撑管。5.根据权利要求1所述的海洋立管涡激振动控制杆抑制系统，其特征在于：所述第一端部支撑装置侧的导流板下部开有通孔并在通孔内安装有万向联轴节，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位于该侧的所述海洋立管模型的第一圆柱接头连接。6.根据权利要求1所述的海洋立管涡激振动控制杆抑制系统，其特征在于：所述第二端部支撑装置侧的导流板下部开有管道安装通孔，该侧的支撑板外侧安装有滑轮，所述滑轮的下方开有钢丝绳过孔，在该侧横向试验支持架的主体横梁与第二端部支撑装置的连接端安装有拉力传感器，所述拉力传感器的另一端依次连接有拉力张紧器和拉力弹簧；所述的拉力弹簧连接自所述的第二圆柱接头穿过该侧所述支撑板上钢丝绳过孔后绕过所述的滑轮的钢丝绳，所述的钢丝绳与所述海洋立管模型的轴线均处于与来流方向垂直的同一平面内。2CN105890857A权利要求书2/2页7.根据权利要求1所述的海洋立管涡激振动控制