一种研究破碎波浪对导管架平台的砰击荷载及压强分布的实验装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114636542A(43)申请公布日2022.06.17(21)申请号202210266172.8(22)申请日2022.03.15(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人高洋洋朱佳慧李旭陈彦宁王立忠(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200专利代理师万尾甜韩介梅(51)Int.Cl.G01M10/00(2006.01)G01L11/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称一种研究破碎波浪对导管架平台的砰击荷载及压强分布的实验装置(57)摘要本发明公开了一种研究破碎波浪对导管架平台的砰击荷载及压强分布的实验装置，所述装置包括实验水槽、设于实验水槽底部的斜坡模型、设于实验水槽上的导轨、设于实验水槽导轨上的连接结构、以及设于连接结构上的导管架平台模型；所述的导管架平台模型可沿导轨滑动，以实现在不移动斜坡模型的情况下，研究导管架模型与波浪破碎点相对位置对砰击荷载的影响。本发明装置只需改变底部斜坡模型的角度与长度，就能够研究不同破碎程度波浪对导管架平台的砰击作用；所述实验装置能够测量破碎波砰击压强沿导管架模型主腿、平台甲板及桁架支撑结构的分布规律，只需在预先留好的螺纹孔上安装压强传感器即可。CN114636542ACN114636542A权利要求书1/2页1.一种研究破碎波浪对导管架平台的砰击荷载及压强分布的实验装置，其特征在于：包括实验水槽、设于实验水槽底部的斜坡模型、设于实验水槽上的导轨、设于导轨上的连接结构、以及设于连接结构上的导管架平台模型；所述的连接结构可沿导轨滑动，以实现在不移动底部斜坡模型的情况下，改变导管架平台模型与波浪破碎点间的相对位置；所述的导管架平台模型包括主腿、斜撑、横撑以及平台甲板，所述横撑和斜撑设于相邻两个主腿之间，用于连接相邻两个主腿；所述平台甲板垂直于主腿设置；导管架平台模型通过设于平台甲板上部以及背浪侧主腿后方的三分力传感器连接分别与连接结构和斜坡模型连接固定，用于测量导管架平台结构所受的波浪砰击荷载；所述的主腿、斜撑、横撑以及平台甲板预设有螺纹孔，所述螺纹孔内可用于安装压强传感器，用于测量破碎波浪对导管架平台的局部砰击压强。2.根据权利要求1所述的研究破碎波浪对导管架平台的砰击荷载及压强分布的实验装置，其特征在于：所述的连接结构通过滑块与实验水槽上的导轨连接，可以沿着水槽滑动；所述连接结构与滑块连接，并通过木工夹固定。3.根据权利要求1所述的研究破碎波浪对导管架平台的砰击荷载及压强分布的实验装置，其特征在于：所述的导管架平台模型的主腿、斜撑、横撑之间通过外螺纹构件与伸缩连接构件连接，主腿与平台甲板通过螺丝连接。4.根据权利要求1所述的研究破碎波浪对导管架平台的砰击荷载及压强分布的实验装置，其特征在于：所述的斜坡模型包括不锈钢板、铝合金型材以及固定底板，所述不锈钢板通过铝合金型材与固定底板固定连接，不锈钢板通过T形螺栓与螺母固定在铝合金型材上，所述铝合金型材通过型材角件与固定底板固定连接。5.根据权利要求4所述的研究破碎波浪对导管架平台的砰击荷载及压强分布的实验装置，其特征在于：所述的导管架平台模型通过上方及背浪侧主腿后方共四个三分力传感器连接，其中位于上方的两个三分力传感器通过连接结构连接固定，位于背浪侧主腿后方的两个三分力传感器通过铝合金型材与固定底板连接固定，四个传感器共同抵抗破碎波砰击荷载，减小结构振动对实验的影响。6.根据权利要求4所述的研究破碎波浪对导管架平台的砰击荷载及压强分布的实验装置，其特征在于：所述的斜坡模型利用波浪的浅水化效应，通过改变波浪传播方向的沿程水深，形成波浪破碎现象；通过改变斜坡模型的迎浪侧铝合金型材及不锈钢板长度，研究波浪在不同斜坡上传播破碎波浪的砰击作用。7.根据权利要求1所述的研究破碎波浪对导管架平台的砰击荷载及压强分布的实验装置，其特征在于：所述的连接结构由桁架支撑结构、H型钢以及I型钢组成，所述的桁架支撑结构是由若干铝合金型材通过型材角件、T型螺丝、螺母相互连接得到；所述I型钢与H型钢通过长螺杆、T型螺母与上部桁架支撑结构连接固定；所述的H型钢与I型钢为连接结构提供刚度，用于抵抗波浪砰击的骤增荷载，避免导管架平台产生过大的振动。8.根据权利要求1所述的研究破碎波浪对导管架平台的砰击荷载及压强分布的实验装置，其特征在于：所述的主腿、斜撑以及横撑由多部分拼接而成，便于在预设的螺纹孔安装压强传感器，各构件在背浪侧留有开孔，用于疏导压强传感器的连线。9.根据权利要求8所述的研究破碎波浪对导管架平台的砰击荷载及压强分布的实验装置，其特征在于：所述的螺纹孔可根据需要安装压强传感器，对于无需安装压强传感器的位2CN114