CN102323026A - 阶梯流下受预张力的深海立管模型涡激振动模拟试验装置 - Google Patents

Abstract

一种海洋工程技术领域的阶梯流下受预张力的深海立管模型涡激振动模拟试验装置，包括：深海立管模块、第一端部支撑模块、第二端部支撑模块、第一固定柱模块、第二固定柱模块、加力模块、两个整流罩模块、两个压浪板模块、套筒模块和测量分析控制模块，本发明利用拖车和拖曳水池的相对运动模拟不同流速的来流，加上套筒模块的局部阻流作用，实现阶梯流的模拟，且能够对深海立管模型两端施加预张力，从而实现在实验室环境下模拟深海立管涡激振动，本发明测试时间长且能够测试流速高的横置于拖曳水池中的深海立管模型。

Description

阶梯流下受预张力的深海立管模型涡激振动模拟试验装置

技术领域

本发明涉及的是一种海洋工程技术领域的装置，具体是一种阶梯流下受预张力的深海立管模型涡激振动模拟试验装置。

背景技术

根据流体力学知识，将柱状结构物置于一定速度的来流当中，其两侧会发生交替泻涡。与漩涡的生成和泻放相关联，柱体会受到横向和流向的脉动压力。如果此时柱体是弹性支撑的，那么脉动流体力会引发柱体的振动，柱体的振动反过来又会改变其尾流结构。这种流体结构物相互作用的问题称为涡激振动。例如在海流的作用下，悬置于海中的海洋平台立管、拖缆、海底管线、spar平台的浮筒、系泊缆索等柔性管件上会出现涡激振动现象，将会导致柔性管件的疲劳破坏。

目前为止，对柔性管件涡激振动现象的研究最重要的方法之一就是模型试验方法。通过模型试验方法可以加深对柔性立管涡激振动机理的认识，并提供可靠的立管涡激振动预报途径和技术。为了使试验中模拟的现象更加接近于自然界中的真实情况，除了采用先进的试验装置，试验中模拟的环境也必须和自然界接近。在实际海洋中，整个深度范围内的流速截面并不是一成不变的。例如墨西哥湾2000m水深的海域，一般表层300m内的平均流速是300m-800m水深范围内平均流速的4到5倍，是800m以下平均流速的20倍以上。由此可见，海洋中整个深度范围内的流速截面应该更接近于阶梯状的流场。

经过对现有技术文献的检索发现，目前的涡激振动试验装置一般只能在均匀流或剪切流环境下使用。在第14届国际近海与极地工程会议“Proceedings of the Fourteen(2004)InternationalOffshore and Polar Engineering Conference”中的论文“Laboratory Investigation of LongRiser VIV Response”(长立管涡激振动响应的实验研究)是关于柔性管件涡激振动实验研究的，文中提到了一种柔性管件涡激振动模型试验技术，把柔性立管横置于拖曳水池中，拖车拖动深海立管模型产生均匀流场。用布置在立管内部的加速度传感器来测量立管的运动，在立管壁内布置光栅测量立管壁内的应变量。经分析，该试验技术的不足之处在于：1、一般只能模拟小尺度管件的涡激振动，尺度效应难以避免；2、受海洋工程水池拖车速度限制，难以有效的进行实雷诺数下的涡激振动试验。3、受拖曳海洋工程深水池长度的限制，所得到的测试段距离较小，测得的试验数据较少。4、一般只能模拟均匀流的涡激振动，难以进行阶梯流下的涡激振动试验。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种阶梯流下受预张力的深海立管模型涡激振动模拟试验装置，本发明利用拖车和拖曳水池的相对运动模拟不同流速的来流，加上套筒模块的局部阻流作用，实现阶梯流的模拟，且能够对深海立管模型两端施加预张力，从而实现在实验室环境下模拟深海立管涡激振动，本发明测试时间长且能够测试流速高的横置于拖曳水池中的深海立管模型。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：深海立管模块、第一端部支撑模块、第二端部支撑模块、第一固定柱模块、第二固定柱模块、加力模块、两个整流罩模块、两个压浪板模块、套筒模块和测量分析控制模块，其中：加力模块设置于第二固定柱模块内部且与第二端部支撑模块连接，第二固定柱模块分别与拖车一侧的底部和第二端部支撑模块连接，第一固定柱模块分别与拖车另一侧的底部和第一端部支撑模块连接，深海立管模块两端分别与第二端部支撑模块和第一端部支撑模块连接，两个整流罩模块的整流罩边板分别固定于第一固定柱模块的下部外表面和第二固定柱模块的加力端固定柱下分段的外表面，两个压浪板模块分别穿过且固定于第一固定柱模块和第二固定柱模块外部，测量分析控制模块设置于拖车上，测量分析控制模块分别与深海立管模块、第一端部支撑模块、第二端部支撑模块和加力模块连接，套筒模块套在深海立管模块外部且与拖车连接。

所述的深海立管模块包括：光纤光栅传感器、两个立管固定接头和深海立管模型，其中：光纤光栅传感器沿深海立管模型表面轴向均匀布置，深海立管模型两端分别与两个立管固定接头连接，两个立管固定接头分别与第二端部支撑模块和第一端部支撑模块连接，光纤光栅传感器与测量分析控制模块连接。深海立管模块用来模拟实际海洋中的立管。

所述的第一端部支撑模块包括：整流外伸组件、弹性滑动结构、直线轴承和第一转动传感结构，其中：整流外伸组件与直线轴承连接，弹性滑动结构穿过整流外伸组件且与第一转动传感结构连接，第一转动传感结构分别与深海立管模块和测量分析控制模块连接，整流外伸组件与第一固定柱模块连接。第一端部支撑模块用来固定深海立管模块的一端，并对试验过程中深海立管模块发生涡激振动时提供缓冲作用。

所述的整流外伸组件包括：整流板、整流板安装座、外伸支架和支架连接板，其中：整流板、整流板安装座、外伸支架和支架连接板依次串联连接，支架连接板分别与第一固定柱模块和直线轴承连接。

所述的弹性滑动结构包括：前支撑板、滑动轴、缓冲弹簧和后支撑板，其中：缓冲弹簧套在滑动轴外部且分别与后支撑板和直线轴承连接，后支撑板、滑动轴、前支撑板和第一转动传感结构依次串联连接。

所述的第一转动传感结构包括：传感器和万向节，其中：传感器分别与弹性滑动结构、万向节和测量分析控制模块连接，万向节与深海立管模块连接。

所述的第二端部支撑模块包括：整流轨道固定组件、第二转动传感结构、滑动组件和齿轮组件，其中：整流轨道固定组件与滑动组件活动连接，整流轨道固定组件分别与齿轮组件连接，齿轮组件分别与第二固定柱模块和加力模块连接，第二转动传感结构分别与滑动组件、深海立管模块和测量分析控制模块连接。第二端部支撑模块用来固定深海立管模块的另一端，并对深海立管模块施加预张力。

所述的整流轨道固定组件包括：整流板、整流板安装座、轨道模块、同步传输盒模块、水平传动轴模块和导轨连接块，其中：整流板、整流板安装座、轨道模块和同步传输盒模块依次串联连接，水平传动轴模块通过导轨连接块与轨道模块连接，轨道模块和水平传动轴模块均与齿轮组件连接，轨道模块与滑动组件活动连接。

所述的第二转动传感结构包括：传感器和万向节，其中：传感器分别与滑动组件、万向节和测量分析控制模块连接，万向节与深海立管模块连接。

所述的滑动组件包括：滑块机构、滑块连接板和立管固定支座，其中：滑块机构、滑块连接板和立管固定支座依次串联连接，滑块机构和立管固定支座分别与整流轨道固定组件和第二转动传感结构连接。

所述的齿轮组件包括：齿轮箱支座、齿轮箱和支撑斜齿轮，其中：齿轮箱通过齿轮箱支座与整流轨道固定组件连接，支撑斜齿轮设置于齿轮箱内部且与整流轨道固定组件连接，齿轮箱和支撑斜齿轮分别与第二固定柱模块和加力模块连接。

所述的第一固定柱模块垂直于拖车和拖曳水池池底且分别与拖车、第一端部支撑模块、整流罩模块和压浪板模块连接。第一固定柱模块为深海立管模块提供固定支撑作用。

所述的第二固定柱模块垂直于拖车和拖曳水池池底，该第二固定柱模块包括：加力端固定柱上分段和加力端固定柱下分段，其中：加力端固定柱上分段分别与拖车和加力端固定柱下分段连接，加力端固定柱下分段与第二端部支撑模块连接，加力端固定柱上分段和加力端固定柱下分段分别与整流罩模块和压浪板模块固定连接。第二固定柱模块为深海立管模块提供固定支撑作用。

所述的加力模块包括：伺服驱动电机、减速器、传动轴模块和驱动斜齿轮，其中：伺服驱动电机、减速器、传动轴模块和驱动斜齿轮依次串联连接，减速器和传动轴模块均与第二固定柱模块连接，驱动斜齿轮和伺服驱动电机分别与第二端部支撑模块和测量分析控制模块连接。

所述的整流罩模块由固定连接的整流罩外壳和整流罩边板组成。

所述的整流罩外壳呈机翼型剖面，该结构能够大大减小整个试验装置运动过程中的阻力和兴波。

所述的压浪板模块包括：水平板、压浪边板和盖板，其中：水平板分别与压浪边板和盖板连接，水平板和盖板分别与第一固定柱模块和第二固定柱模块连接。

所述的套筒模块由固定连接的套筒连接杆和套筒件组成，其中：套筒件套在深海立管模型外侧，套筒连接杆与拖车连接。套筒模块使带套筒件部分的深海立管模型在试验中不受水流的作用，从而模拟阶梯流。

所述的测量分析控制模块包括：光纤数据采集单元、力数据采集单元和预张力控制单元，其中：光纤数据采集单元与深海立管模块连接，力数据采集单元分别与第一端部支撑模块和第二端部支撑模块，加力模块与预张力控制单元连接，预张力控制单元与加力模块连接，光纤数据采集单元、力数据采集单元和预张力控制单元均设置于拖车上。

所述的光纤数据采集单元和力数据采集单元含有实时采集分析软件，能够记录和分析试验中深海立管模型的应变和受力。预张力控制单元能够控制施加在深海立管模型两端的预张力。

所述的整流板上部设有若干个固定孔和贯穿孔，整流板安装座通过该固定孔与整流板连接，深海立管模块穿过贯穿孔。第一端部支撑模块的整流板和第二端部支撑模块的整流板呈对称布置，以减少边界对流程的干扰。

所述拖车和拖曳水池均为已有试验设施，拖车能够实现双向的不同速度下的匀速直线运动，拖曳水池装一定深度的水，为海底深海立管模型提供水环境，二者相对运动即可模拟不同流速的阶梯流。

本发明能够安装大尺度深海立管模型，从而避免尺度效应，能够充分利用拖车的高速来模拟大尺度深海立管模型实雷诺数涡激振动，能够充分利用拖曳水池的长度，进行长距离测试，获得的更长更稳定的试验数据，本发明由于在深海立管模型外部设置套筒模块，使得套筒模块内部立管试验中不受水流的作用，实现阶梯流的模拟，使得模拟深海立管模型的外部环境更加真实，本发明采用模块化设计，安装和拆卸均非常方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的斜视图。

图3为深海立管模块结构示意图。

图4为第一端部支撑模块侧视图。

图5为第一端部支撑模块仰视图。

图6为第二端部支撑模块侧视图。

图7为整流板结构示意图。

图8为第一固定柱模块结构示意图，其中：图(a)为连接结构示意图，图(b)为后视图。

图9为第二固定柱模块结构示意图，其中：图(a)为连接结构示意图，图(b)为侧视图。

图10为加力模块结构示意图。

图11为整流罩模块结构示意图。

图12为压浪板模块结构示意图。

图13为套筒模块结构示意图。

图14为测量分析控制模块系统框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例包括：深海立管模块1、第一端部支撑模块2、第二端部支撑模块3、第一固定柱模块4、第二固定柱模块5、加力模块6、两个整流罩模块7、两个压浪板模块8、套筒模块9和测量分析控制模块10，其中：加力模块6设置于第二固定柱模块5内部且与第二端部支撑模块3连接，第二固定柱模块5分别与拖车11一侧的底部和第二端部支撑模块3连接，第一固定柱模块4分别与拖车11另一侧的底部和第一端部支撑模块2连接，深海立管模块1两端分别与第二端部支撑模块3和第一端部支撑模块2连接，两个整流罩模块7的整流罩边板51分别固定于第一固定柱模块4的下部外表面和第二固定柱模块5的加力端固定柱下分段45的外表面，两个压浪板模块8分别穿过且固定于第一固定柱模块4和第二固定柱模块5外部，测量分析控制模块10设置于拖车11上，测量分析控制模块10分别与深海立管模块1、第一端部支撑模块2、第二端部支撑模块3和加力模块6连接，套筒模块9套在深海立管模块1外部且与拖车11连接。

如图1和图3所示，所述的深海立管模块1包括：光纤光栅传感器13、两个立管固定接头14和深海立管模型15，其中：光纤光栅传感器13沿深海立管模型15表面轴向均匀布置，深海立管模型15两端分别与两个立管固定接头14连接，两个立管固定接头14分别与第二端部支撑模块3和第一端部支撑模块2连接，光纤光栅传感器13与测量分析控制模块10连接。深海立管模块1用来模拟实际海洋中的立管。

所述的深海立管模型15其单位长度质量与其单位长度排开水的质量之比为1∶1。

如图1、图4和图5所示，所述的第一端部支撑模块2包括：整流外伸组件16、弹性滑动结构17、直线轴承18和第一转动传感结构19，其中：整流外伸组件16与直线轴承18连接，弹性滑动结构17穿过整流外伸组件16且与第一转动传感结构19连接，第一转动传感结构19分别与深海立管模块1和测量分析控制模块10连接，整流外伸组件16与第一固定柱模块4连接。第一端部支撑模块2用来固定深海立管模块1的一端，并对试验过程中深海立管模块1发生涡激振动时提供缓冲作用。

所述的整流外伸组件16包括：整流板20、整流板安装座21、外伸支架22和支架连接板23，其中：整流板20、整流板安装座21、外伸支架22和支架连接板23依次串联连接，支架连接板23分别与第一固定柱模块4和直线轴承18连接。

所述的弹性滑动结构17包括：前支撑板24、滑动轴25、缓冲弹簧26和后支撑板27，其中：缓冲弹簧26套在滑动轴25外部且分别与后支撑板27和直线轴承18连接，后支撑板27、滑动轴25、前支撑板24和第一转动传感结构19依次串联连接。

所述的第一转动传感结构19包括：传感器28和万向节29，其中：传感器28分别与弹性滑动结构17、万向节29和测量分析控制模块10连接，万向节29与深海立管模块1连接。

如图1和图6所示，所述的第二端部支撑模块3包括：整流轨道固定组件30、第二转动传感结构31、滑动组件32和齿轮组件33，其中：整流轨道固定组件30与滑动组件32活动连接，整流轨道固定组件30分别与齿轮组件33连接，齿轮组件33分别与第二固定柱模块5和加力模块6连接，第二转动传感结构31分别与滑动组件32、深海立管模块1和测量分析控制模块10连接。第二端部支撑模块3用来固定深海立管模块1的另一端，并对深海立管模块1施加预张力。

所述的整流轨道固定组件30包括：整流板20、整流板安装座21、轨道模块34、同步传输盒模块35、水平传动轴模块36和导轨连接块37，其中：整流板20、整流板安装座21、轨道模块34和同步传输盒模块35依次串联连接，水平传动轴模块36通过导轨连接块37与轨道模块34连接，轨道模块34和水平传动轴模块36均与齿轮组件33连接，轨道模块34与滑动组件32活动连接。

所述的第二转动传感结构31包括：传感器28和万向节29，其中：传感器28分别与滑动组件32、万向节29和测量分析控制模块10连接，万向节29与深海立管模块1连接。

所述的滑动组件32包括：滑块机构38、滑块连接板39和立管固定支座40，其中：滑块机构38、滑块连接板39和立管固定支座40依次串联连接，滑块机构38和立管固定支座40分别与整流轨道固定组件30和第二转动传感结构31连接。

所述的齿轮组件33包括：齿轮箱支座41、齿轮箱42和支撑斜齿轮43，其中：齿轮箱42通过齿轮箱支座41与整流轨道固定组件30连接，支撑斜齿轮43设置于齿轮箱42内部且与整流轨道固定组件30连接，齿轮箱42和支撑斜齿轮43分别与第二固定柱模块5和加力模块6连接。

如图1和图8所示，所述的第一固定柱模块4垂直于拖车11和拖曳水池12池底且分别与拖车11、第一端部支撑模块2、整流罩模块7和压浪板模块8连接。第一固定柱模块4为深海立管模块1提供固定支撑作用。

如图1和图9所示，所述的第二固定柱模块5垂直于拖车11和拖曳水池12池底且为圆柱空心筒，该第二固定柱模块5包括：加力端固定柱上分段44和加力端固定柱下分段45，其中：加力端固定柱上分段44分别与拖车11和加力端固定柱下分段45连接，加力端固定柱下分段45与第二端部支撑模块3连接，加力端固定柱上分段44和加力端固定柱下分段45分别与整流罩模块7和压浪板模块8固定连接。第二固定柱模块5为深海立管模块1提供固定支撑作用。

如图1和图10所示，所述的加力模块6包括：伺服驱动电机46、减速器47、传动轴模块48和驱动斜齿轮49，其中：伺服驱动电机46、减速器47、传动轴模块48和驱动斜齿轮49依次串联连接，伺服驱动电机46与预张力控制单元59连接，减速器47和传动轴模块48分别与加力端固定柱上分段44和加力端固定柱下分段45连接，驱动斜齿轮49与第二端部支撑模块3连接。加力模块6为深海立管模块1提供预张力。

如图11所示，所述的整流罩模块7由固定连接的整流罩外壳50和整流罩边板51组成。

所述的整流罩外壳50呈机翼型剖面，该结构能够大大减小整个试验装置运动过程中的阻力和兴波。

如图12所示，所述的压浪板模块8包括：水平板52、压浪边板53和盖板54，其中：水平板52分别与压浪边板53和盖板54连接，水平板52和盖板54分别与第一固定柱模块4和加力端固定柱上分段44连接。压浪板模块8能够压制第一固定柱模块4和第二固定柱模块5在运动中产生的波浪，防止水溢出拖曳水池。

如图1和图13所示，所述的套筒模块9由固定连接的套筒连接杆55和套筒件56组成，其中：套筒件56套在深海立管模型15外侧，套筒连接杆55与拖车11连接。套筒模块9使带套筒件56部分的深海立管模型15在试验中不受水流的作用，从而模拟阶梯流。

如图1和图14所示，所述的测量分析控制模块10包括：光纤数据采集单元57、力数据采集单元58和预张力控制单元59，其中：光纤数据采集单元57与深海立管模块1连接，力数据采集单元58分别与第一端部支撑模块2和第二端部支撑模块3，预张力控制单元59与加力模块6连接，光纤数据采集单元57、力数据采集单元58和预张力控制单元59各自独立，均设置于拖车10上。

所述的光纤数据采集单元57和力数据采集单元58含有实时采集分析软件，能够记录和分析试验中深海立管模型15的应变和受力。预张力控制单元59能够控制施加在深海立管模型15两端的预张力大小。

如图7所示，所述的整流板20上部设有固定孔和贯穿孔，整流板安装座21通过该固定孔与整流板20连接，深海立管模块1穿过贯穿孔。第一端部支撑模块2的整流板20和第二端部支撑模块3的整流板20呈对称布置，以减少边界对流程的干扰。

如图1所示，所述的拖车11和拖曳水池12均为已有试验设施，拖车11可实现双向的不同速度下的匀速直线运动，拖曳水池12装一定深度的水，为海底深海立管模型15提供水环境，二者相对运动即可模拟不同流速的阶梯流。

本装置能够安装大尺度深海立管模型15，从而避免尺度效应，能够充分利用拖车11的高速来模拟大尺度深海立管模型15实雷诺数涡激振动，能够充分利用拖曳水池12的长度，进行长距离测试，获得的更长更稳定的试验数据。本装置由于在深海立管模型15外部设置套筒模块9，使得套筒模块9内部立管试验中不受水流的作用，实现阶梯流的模拟，使得模拟深海立管模型15的外部环境更加真实。本装置采用模块化设计，安装和拆卸均非常方便。

Claims (9)

1.一种阶梯流下受预张力的深海立管模型涡激振动模拟试验装置，其特征在于，包括：深海立管模块、第一端部支撑模块、第二端部支撑模块、第一固定柱模块、第二固定柱模块、加力模块、两个整流罩模块、两个压浪板模块、套筒模块和测量分析控制模块，其中：加力模块设置于第二固定柱模块内部且与第二端部支撑模块连接，第二固定柱模块分别与拖车一侧的底部和第二端部支撑模块连接，第一固定柱模块分别与拖车另一侧的底部和第一端部支撑模块连接，深海立管模块两端分别与第二端部支撑模块和第一端部支撑模块连接，两个整流罩模块的整流罩边板分别固定于第一固定柱模块的下部外表面和第二固定柱模块的加力端固定柱下分段的外表面，两个压浪板模块分别穿过且固定于第一固定柱模块和第二固定柱模块外部，测量分析控制模块设置于拖车上，测量分析控制模块分别与深海立管模块、第一端部支撑模块、第二端部支撑模块和加力模块连接，套筒模块套在深海立管模块外部且与拖车连接。

2.根据权利要求1所述的阶梯流下受预张力的深海立管模型涡激振动模拟试验装置，其特征是，所述的深海立管模块包括：光纤光栅传感器、两个立管固定接头和深海立管模型，其中：光纤光栅传感器沿深海立管模型表面轴向均匀布置，深海立管模型两端分别与两个立管固定接头连接，两个立管固定接头分别与第二端部支撑模块和第一端部支撑模块连接，光纤光栅传感器与测量分析控制模块连接。

3.根据权利要求1所述的阶梯流下受预张力的深海立管模型涡激振动模拟试验装置，其特征是，所述的第一端部支撑模块包括：整流外伸组件、弹性滑动结构、直线轴承和第一转动传感结构，其中：整流外伸组件与直线轴承连接，弹性滑动结构穿过整流外伸组件且与第一转动传感结构连接，第一转动传感结构分别与深海立管模块和测量分析控制模块连接，整流外伸组件与第一固定柱模块连接；所述的第二端部支撑模块包括：整流轨道固定组件、第二转动传感结构、滑动组件和齿轮组件，其中：整流轨道固定组件与滑动组件活动连接，整流轨道固定组件分别与齿轮组件连接，齿轮组件分别与第二固定柱模块和加力模块连接，第二转动传感结构分别与滑动组件、深海立管模块和测量分析控制模块连接。

4.根据权利要求1所述的阶梯流下受预张力的深海立管模型涡激振动模拟试验装置，其特征是，所述的第一固定柱模块垂直于拖车和拖曳水池池底且分别与拖车、第一端部支撑模块、整流罩模块和压浪板模块连接；所述的第二固定柱模块垂直于拖车和拖曳水池池底，该第二固定柱模块包括：加力端固定柱上分段和加力端固定柱下分段，其中：加力端固定柱上分段分别与拖车和加力端固定柱下分段连接，加力端固定柱下分段与第二端部支撑模块连接，加力端固定柱上分段和加力端固定柱下分段分别与整流罩模块和压浪板模块固定连接。

5.根据权利要求1所述的阶梯流下受预张力的深海立管模型涡激振动模拟试验装置，其特征是，所述的加力模块包括：伺服驱动电机、减速器、传动轴模块和驱动斜齿轮，其中：伺服驱动电机、减速器、传动轴模块和驱动斜齿轮依次串联连接，减速器和传动轴模块均与第二固定柱模块连接，驱动斜齿轮和伺服驱动电机分别与第二端部支撑模块和测量分析控制模块连接。

6.根据权利要求1所述的阶梯流下受预张力的深海立管模型涡激振动模拟试验装置，其特征是，所述的整流罩模块由固定连接的整流罩外壳和整流罩边板组成。

7.根据权利要求1所述的阶梯流下受预张力的深海立管模型涡激振动模拟试验装置，其特征是，所述的压浪板模块包括：水平板、压浪边板和盖板，其中：水平板分别与压浪边板和盖板连接，水平板和盖板分别与第一固定柱模块和第二固定柱模块连接。

8.根据权利要求1所述的阶梯流下受预张力的深海立管模型涡激振动模拟试验装置，其特征是，所述的套筒模块由固定连接的套筒连接杆和套筒件组成，其中：套筒件套在深海立管模型外侧，套筒连接杆与拖车连接。

9.根据权利要求1所述的阶梯流下受预张力的深海立管模型涡激振动模拟试验装置，其特征是，所述的测量分析控制模块包括：光纤数据采集单元、力数据采集单元和预张力控制单元，其中：光纤数据采集单元与深海立管模块连接，力数据采集单元分别与第一端部支撑模块和第二端部支撑模块，加力模块与预张力控制单元连接，预张力控制单元与加力模块连接，光纤数据采集单元、力数据采集单元和预张力控制单元均设置于拖车上。

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