一种多功能海洋柔性管缆刚度测试实验平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多功能海洋柔性管缆刚度测试实验平台，能够对各类型、16寸内径范围的海洋柔性管缆进行刚度类测试实验，可以准确测试出各类柔性管缆的拉伸刚度、弯曲刚度以及扭转刚度。
【背景技术】
[0002]随着海洋油气资源的开发逐步向深海推进，海洋柔性管缆作为必不可少的输送工具、数据传输工具而得到广泛应用。海洋柔性管缆不仅可以用作海底静态管缆，而且还可以作为动态柔性管缆，可以说海洋柔性管道和脐带缆是海洋油气开发的血管命脉。
[0003]海洋柔性管道与脐带缆是典型的多层非粘结螺旋缠绕结构，结构性能设计的预测模型比较复杂，理论与数值模型预测存在较多的不准确性，因此海洋柔性管道和深水脐带缆的设计需要通过室内原型实验验证，而海洋柔性管道以及深水脐带缆的刚度是对其进行设计验证重要的参数，刚度值对海洋柔性管缆的存储、铺设以及在位至关重要。
[0004]刚度实验是通过实验设备和实验方法来测试出试件的刚度值，刚度是结构在受力时抵抗弹性变形的能力，通过分析结构的刚度，可以确定结构内部的应力与应变分布。海洋柔性管道以及深海脐带缆的刚度对管缆的设计以及应用有很大的作用，因此如何准确测量出管缆的刚度成为管缆研发的重要问题。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明的目的是提供一种多功能海洋柔性管缆刚度测试实验平台，来测试海洋柔性管道以及深水脐带缆等各类海洋管缆的刚度，对海洋各类管缆的设计进行完整地验证，为海洋各类管缆的应用提供可靠依据。
[0006]本发明采取的技术方案:
[0007]一种多功能海洋柔性管缆刚度测试实验平台，所述多功能测试实验平台包括地面地板基础、三角架、门型架、扭转架和加载系统，地面地板基础通过地脚螺栓固定在地面上，三角架、门型架、扭转架通过高强螺栓固定在地面地板基础上，高强螺栓可以随时拆卸，保证三角架、门型架、扭转架可以在地面地板基础上任意移动，为了方便完成各类尺寸管缆测试实验，加载系统通过法兰固定在三角架或者门型架上。该多功能测试实验平台结构简单，便于各类型、16寸内径范围海洋柔性管缆的刚度测试实验，并保证其测试结果的可靠性。
[0008]所述多功能测试实验平台包括地面地板基础、三角架、门型架、扭转架和加载系统；所述地面地板基础采用多轨道铸造结构，上部轨道方便上部结构的安装以及移动；所述三角架以及扭转架同样采用铸造结构，其中三角架上开有多排法兰孔，方便加载系统以及各类海洋管缆接头的安装；门型架由型钢组成，其中横梁可以通过法兰进行高度调节；加载系统自带采集软件，采集精度高，方便测试实验的进行。
[0009]本发明的有益效果是:这种多功能海洋柔性管缆刚度测试实验平台，多功能测试实验平台包括地面地板基础、三角架、门型架、扭转架和加载系统，地面地板基础通过地脚螺栓固定在地面上，三角架、门型架、扭转架通过高强螺栓固定在地面地板基础上，高强螺栓可以随时拆卸，三角架、门型架、扭转架可以在地面地板基础上任意移动，方便完成各类尺寸管缆测试实验，加载系统通过法兰固定在三角架或者门型架上。该多功能测试实验平台结构简单，准确测试出各类管缆的拉伸刚度、弯曲刚度以及扭转刚度，并保证其测试结果的可靠性，对海洋各类柔性管缆的设计进行完整地验证，为海洋各类型柔性管缆的应用提供可靠依据。
【附图说明】
[0010]图1是一种多功能海洋柔性管缆刚度测试实验平台的等轴侧图。
[0011]图2是海洋柔性管缆拉伸刚度测试实验原理简图。
[0012]图3是海洋柔性管缆弯曲刚度测试实验原理简图。
[0013]图4是海洋柔性管缆扭转刚度测试实验原理简图。
[0014]图中:1地面地板基础；2三角架；3扭转架；4门型架。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0016]图1示出了一种多功能海洋柔性管缆刚度测试实验平台的结构视图。图中，地面地板基础I通过地脚螺栓固定在地面上，三角架2、门型架3、扭转架4通过高强螺栓固定在地面地板基础上，高强螺栓可以随时拆卸，保证三角架2、门型架3、扭转架4可以在地面地板基础上任意移动，为了方便完成各类尺寸管缆测试实验加载系统通过法兰固定在三角架2或者门型架3上，两端三角架2与加载系统配合完成拉伸刚度测试实验，两端三脚架2、门型架3以及加载系统配合完成弯曲刚度测试实验，三脚架2、扭转架4以及加载系统配合完成扭转刚度测试实验。
[0017]采取以上的技术方案，该多功能测试实验平台具有以下特点:
[0018]1、地面地板基础、三脚架以及扭转架采用铸造结构，门型架采用型钢结构，所以该多功能测试实验平台中各个部件的刚度以及强度较大，可以满足各类型、16寸内径范围的管缆刚度测试实验；
[0019]2、各个部件通过高强螺栓固定在地面地板基础上，高强螺栓可拆卸，各部件可以在地面地板基础上按需要距离任意移动，以方便完成各类型、16寸内径范围管缆的刚度测试实验；
[0020]3、地面地板基础上各部件以及加载系统可以相互配合使用，且加载系统带有采集软件，可以准确测试出各类海洋柔性管缆的拉伸刚度、弯曲刚度以及扭转刚度。
【主权项】
1.一种多功能海洋柔性管缆刚度测试实验平台，其特征是:所述多功能实验平台包括地面地板基础(I)、三角架(2)、门型架(3)、扭转架(4)和加载系统；所述地面地板基础(I)为铸造平台，铸造平台的上表面有多道地沟，用于上部框架的连接；铸造平台的下表面预留空间，连接地面基础，整个平台固定在地面上；三角架(2)、门型架(3)以及扭转架(4)通过高强螺栓固定在地面地板基础(I)上；三角架(2)、门型架(3)以及扭转架(4)能够在地面地忙基础(I)上任意移动；三角架(2)开有多排螺栓孔，门型架(3)的横梁高度任意调节，扭转架(4) 口径可更改；两个门型架(2)与加载系统配合完成拉伸刚度测试实验；三角架(2)、门型架(3)以及加载系统配合完成弯曲刚度测试实验；三角架(2)、扭转架(4)以及加载系统完成扭转刚度测试实验。
2.根据权利要求1所述的一种多功能海洋柔性管缆刚度测试实验平台，其特征是:所述三角架(2)与扭转架(4)采用加肋铸造件。
3.根据权利要求1或2所述的一种多功能海洋柔性管缆刚度测试实验平台，其特征是:所述门型架(3)采用国标型钢组成。
【专利摘要】一种多功能海洋柔性管缆刚度测试实验平台，该多功能测试实验平台主要包括三脚架、门型架、扭转架以及加载系统，其中加载系统带有采集功能。其主要用途是完成16寸内径范围的海洋柔性管道以及脐带缆等各类柔性管缆的刚度测试实验，其中包括拉伸刚度测试实验、弯曲刚度测试实验以及扭转刚度测试实验，对海洋各类柔性管缆的设计进行完整地验证，为海洋各类柔性管缆的应用提供可靠依据。
【IPC分类】G01N3-26, G01N3-08, G01N3-20
【公开号】CN104849139
【申请号】CN201510192272
【发明人】卢青针, 杨耀鹏, 岳前进, 陈金龙, 尹原超, 杨志勋
【申请人】大连理工大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月21日