一種自升式平臺樁土相互作用試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自升式平臺粧土相互作用試驗(yàn)裝置，屬于海洋工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)前國際大背景下，石油資源已成為各國不可或缺的戰(zhàn)略及能源資源，對海洋石油的開采已經(jīng)進(jìn)入一個新的階段，自升式平臺被廣泛應(yīng)用到近海石油的開采，但是由于海底地基的復(fù)雜性及粧土作用的高度非線性，對平臺插粧模擬的土工離心試驗(yàn)也只是局限于單粧模擬，難以準(zhǔn)確的表達(dá)實(shí)際工作狀況。
[0003]當(dāng)前土工離心試驗(yàn)難以模擬插粧過程中粧端壓力分布規(guī)律、地基承載力及粧靴穿刺現(xiàn)象，但是這些問題是平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所必須考慮的前提和依據(jù)，對平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)性意義，因此這是急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種自升式平臺粧土相互作用試驗(yàn)裝置。
[0005]本發(fā)明要解決的問題是現(xiàn)有土工離心試驗(yàn)難以模擬插粧過程中粧端壓力分布規(guī)律、地基承載力及粧靴穿刺現(xiàn)象的缺陷。
[0006]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種自升式平臺粧土相互作用試驗(yàn)裝置，包括筆記本電腦、出水管、應(yīng)力傳感器、強(qiáng)力盒、進(jìn)水管、電磁閥、自升式平臺、壓載、激振器、激光傳感器、粧靴、土壤和分析儀，所述自升式平臺為按照某工作平臺縮尺比建立的模型，強(qiáng)力盒為不銹鋼材料制成，強(qiáng)力盒內(nèi)裝填有試驗(yàn)用的土壤，并且該土壤經(jīng)過儀器測得土質(zhì)參數(shù)，作為判定試驗(yàn)中土體強(qiáng)度的依據(jù)，強(qiáng)力盒一頭設(shè)有進(jìn)水管，另一頭設(shè)有出水管，進(jìn)水管上安裝有電磁閥，激光傳感器安裝在強(qiáng)力盒兩側(cè)，自升式平臺放置在強(qiáng)力盒中間，粧靴上安裝有應(yīng)力傳感器，壓載和激振器根據(jù)實(shí)際平臺受力載荷及平臺設(shè)備布置放置在自升式平臺上，激振器加載自升式平臺實(shí)際工作環(huán)境中所受的風(fēng)、浪、流等非線性、不規(guī)則載荷，應(yīng)力傳感器和激光傳感器通過信號線與分析儀連接，分析儀和筆記本電腦通過數(shù)據(jù)線連接，筆記本電腦內(nèi)安裝有試驗(yàn)軟件。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:分析儀可以方便的獲取粧靴實(shí)際受載情況和位移情況，具有高可靠性、高效性、易操作性、簡明性、經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，激光傳感器可實(shí)時(shí)記錄自升式平臺貫粧過程中粧土貫入位移，激振器和壓載模擬實(shí)際工況中自升式平臺所受的力載荷，解決了土工離心試驗(yàn)中單純依靠離心加速度實(shí)現(xiàn)力加載的不足，同時(shí)完善了平臺受載的形式，激振器控制設(shè)備可以根據(jù)各不同工況做出加載，便于操作；該裝置可用于設(shè)計(jì)前后對平臺插粧性能進(jìn)行可行性分析，為平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供定性的分析與指導(dǎo)，同時(shí)對插粧過程所處的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行定性判斷。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明一種自升式平臺粧土相互作用試驗(yàn)裝置的左側(cè)立體視圖； 圖2是本發(fā)明一種自升式平臺粧土相互作用試驗(yàn)裝置的右側(cè)立體視圖；
圖3是本發(fā)明一種自升式平臺粧土相互作用試驗(yàn)裝置的系統(tǒng)示意圖；
圖中:1、筆記本電腦 2、出水管 3、應(yīng)力傳感器 4、強(qiáng)力盒 5、進(jìn)水管 6、電磁閥 7、自升式平臺 8、壓載 9、激振器 10、激光傳感器 11、粧靴 12、土壤13、分析儀。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0010]一種自升式平臺粧土相互作用試驗(yàn)裝置，包括筆記本電腦1、出水管2、應(yīng)力傳感器3、強(qiáng)力盒4、進(jìn)水管5、電磁閥6、自升式平臺7、壓載8、激振器9、激光傳感器10、粧靴11、土壤12和分析儀13，所述自升式平臺7為按照某工作平臺縮尺比建立的模型，強(qiáng)力盒4為不銹鋼材料制成，強(qiáng)力盒4內(nèi)裝填有試驗(yàn)用的土壤12，并且該土壤12經(jīng)過儀器測得土質(zhì)參數(shù)，作為判定試驗(yàn)中土體強(qiáng)度的依據(jù)；強(qiáng)力盒4 一頭設(shè)有進(jìn)水管5，另一頭設(shè)有出水管2，進(jìn)水管5上安裝有電磁閥6，通過電磁閥6可以控制進(jìn)水量，并且電磁閥6由筆記本電腦I控制，進(jìn)水和出水可以模擬海水的流動；自升式平臺7放置在強(qiáng)力盒4中間，激光傳感器10安裝在強(qiáng)力盒4兩側(cè)，激光傳感器10可實(shí)時(shí)記錄自升式平臺7貫粧過程中粧土貫入位移情況；粧靴11上安裝有應(yīng)力傳感器3，應(yīng)力感應(yīng)器3可以測得粧靴11所受的壓力情況；壓載8和激振器9根據(jù)實(shí)際平臺受力載荷及平臺設(shè)備布置放置在自升式平臺7上，激振器9加載自升式平臺7實(shí)際工作環(huán)境中所受的風(fēng)、浪、流等非線性、不規(guī)則載荷；應(yīng)力傳感器3和激光傳感器10通過信號線與分析儀13連接，分析儀13和筆記本電腦I通過數(shù)據(jù)線連接，筆記本電腦I內(nèi)安裝有試驗(yàn)軟件。
[0011]本發(fā)明使用方法:首先通過儀器測得土壤12的土質(zhì)參數(shù)，然后將土壤12倒入強(qiáng)力盒4內(nèi)并放平整，將自升式平臺7放置在土壤12上方，根據(jù)實(shí)際平臺受力載荷及平臺設(shè)備布置放置壓載8和激振器9，接通電源，在筆記本電腦I里的試驗(yàn)軟件內(nèi)輸入?yún)?shù)和變量進(jìn)行試驗(yàn)，該裝置可用于設(shè)計(jì)前后對平臺插粧性能進(jìn)行可行性分析，為平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供定性的分析與指導(dǎo)，同時(shí)對插粧過程所處的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行定性判斷。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自升式平臺粧土相互作用試驗(yàn)裝置，包括筆記本電腦(I)、出水管(2)、應(yīng)力傳感器(3)、強(qiáng)力盒(4)、進(jìn)水管(5)、電磁閥(6)、自升式平臺(7)、壓載(8)、激振器(9)、激光傳感器(10)、粧靴(11)、土壤(12)和分析儀(13)，其特征是:所述自升式平臺(7)為按照某工作平臺縮尺比建立的模型，強(qiáng)力盒(4)內(nèi)裝填有試驗(yàn)用的土壤(12)，強(qiáng)力盒(4) 一頭設(shè)有進(jìn)水管(5 )，另一頭設(shè)有出水管(2 )，進(jìn)水管(5 )上安裝有電磁閥(6 )，激光傳感器(10 )安裝在強(qiáng)力盒(4)兩側(cè)，自升式平臺(7)放置在強(qiáng)力盒(4)中間，粧靴(11)上安裝有應(yīng)力傳感器(3);應(yīng)力傳感器(3)和激光傳感器(10)通過信號線與分析儀(13)連接，分析儀(13)和筆記本電腦(I)通過數(shù)據(jù)線連接，筆記本電腦(I)內(nèi)安裝有試驗(yàn)軟件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自升式平臺粧土相互作用試驗(yàn)裝置，其特征是:所述強(qiáng)力盒(4)為不銹鋼材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自升式平臺粧土相互作用試驗(yàn)裝置，其特征是:所述壓載(8 )和激振器(9 )根據(jù)實(shí)際平臺受力載荷及平臺設(shè)備布置放置在自升式平臺(7 )上。
【專利摘要】一種自升式平臺樁土相互作用試驗(yàn)裝置，屬于海洋工程領(lǐng)域，包括筆記本電腦、出水管、應(yīng)力傳感器、強(qiáng)力盒、進(jìn)水管、電磁閥、自升式平臺、壓載、激振器、激光傳感器、樁靴、土壤和分析儀，所述自升式平臺為按照某工作平臺縮尺比建立的模型，強(qiáng)力盒為不銹鋼材料制成，強(qiáng)力盒內(nèi)裝填有試驗(yàn)用的土壤，強(qiáng)力盒一頭設(shè)有進(jìn)水管，另一頭設(shè)有出水管，進(jìn)水管上安裝有電磁閥，激光傳感器安裝在強(qiáng)力盒兩側(cè)，自升式平臺放置在強(qiáng)力盒中間，樁靴上安裝有應(yīng)力傳感器，壓載和激振器根據(jù)實(shí)際平臺受力載荷及平臺設(shè)備布置放置在自升式平臺上，應(yīng)力傳感器和激光傳感器通過信號線與分析儀連接，分析儀和筆記本電腦通過數(shù)據(jù)線連接，筆記本電腦內(nèi)安裝有試驗(yàn)軟件。
【IPC分類】G01V9-00, G01M99-00
【公開號】CN104568482
【申請?zhí)枴緾N201410740749
【發(fā)明人】張兆德, 張心, 張鑫文, 呂國興
【申請人】浙江海洋學(xué)院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月9日