CN103253352B - 用于海洋平台模型试验的多角度系泊装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于海洋平台模型试验的多角度系泊装置，包括：连接杆件1、定向盘2、导向孔3、转向盘4、导向柱5、外伸杆6、系泊点7。其中：连接杆件1与拖车结构固定连接在一起，它是整个装置的支持构件；定向盘2与连接杆件1焊接在一起，上表面有用于标示方向角的标尺；导向孔3是分布在定向盘上的卡位小孔，与导向柱5实现特定角度限位作用；转向盘4在定向盘正下方，通过若干虎口夹与定向盘2紧密贴在一起；导向柱5焊接在转向盘4上表面；外伸杆6焊接在转向盘4下表面；系泊点7分布在外伸杆6外端，为锚链线提供多个系泊位置。

Description

用于海洋平台模型试验的多角度系泊装置
技术领域
本发明涉及船舶与海洋工程技术领域，尤其涉及一种用于海洋工程模型试验的多角度系泊结构装置。
背景技术
海洋工程模型试验是海洋工程领域的一种重要研究方法，对于准确预报海洋结构物的水动力性能，设计具有良好性能的海洋结构物，有着重要意义。
在海洋工程模型试验中，为了全面考察设计的海洋平台在各个风、浪、流方向作用下的水动力性能，需要根据不同的试验工况调整风、浪、流等试验环境相对于平台的方向。在实际试验中，通常通过改变海洋平台相对于风机、造波系统和造流系统的方向或者改变海洋平台相对于拖车拖航方向的角度来达到这一目的。实际中的风、浪、流相对海洋平台的方向是任意的，而海洋平台形式多种多样，并非一个轴对称的结构物。对于不同的环境载荷方向，海洋平台的运动响应以及荷载是不一样的。作为简化，在模型试验中通常仅在海洋平台与拖航方向的相对角度为0度、45度、90度的方向上进行试验。然而，随着海洋工程技术的发展，人们对环境载荷模拟提出了新的要求，期望能在模型试验中全面地考察海洋平台在各个风、浪、流方向作用下的水动力性能。
通常考察海洋平台在各个风、浪、流方向作用下的水动力性能是在平台系泊状态下。目前海洋工程模型试验所采用模型试验系泊结构有假底系泊和拖车系泊两种。
假底系泊是将锚链线两端分别连接在平台系泊点与水池假底对应的系泊点上。这种系泊方式，与实际海洋平台系泊方式较为一致。在调整方向时，需要升起假底重新布置假底系泊点或直接改变风、浪、流环境的方向。升降假底的过程十分耗时，且调整环境载荷方向比较难操作。
相较而言，人们更多的是采用拖车系泊结构，拖车系泊是将锚链线分别连接在平台系泊点与拖车对应的系泊点上，它是为满足特殊试验需要（如拖航试验）而采用的模型试验系泊方式。在模型试验中，拖车系泊点一般布置在固定在拖车上的临时搭建的钢架上。这种布置拖车系泊点的方式难以灵活调整角度，往往只能调整为0度、45度、90度、135度、180度这几个方向，而且难以操作，不可重复使用。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种操作简单，可以重复使用的多角度系泊结构装置。
发明内容
为了解决上述拖车系泊的问题，本发明提供了一种用于海洋平台模型试验的多角度系泊装置。
本发明提供的用于海洋平台模型试验的多角度系泊装置包括：连接杆件1、定向盘2、导向孔3、转向盘4、导向柱5、外伸杆6、系泊点7；其中：连接杆件1与拖车结构固定连接在一起，它是整个装置的支持构件；定向盘2与连接杆件1连接；导向孔3分布在定向盘2，与导向柱5一起实现角度限位；转向盘4位于定向盘2下方并与定向盘2接触；导向柱5位于转向盘4上表面；外伸杆6位于转向盘4下表面；系泊点7分布在外伸杆6外端，作为锚链线系泊位置。
进一步地，导向孔3是分布在定向盘2上的卡位小孔。
进一步地，转向盘4位于定向盘2正下方并通过虎口夹与定向盘2夹持在一起。
进一步地，导向柱5焊接在转向盘4上表面。
进一步地，外伸杆6焊接在转向盘4下表面。
进一步地，所述的连接杆件1对称分布，其上下两端通过连接构件分别与拖车上可作竖向位置调节的结构和定向盘2固定连接在一起，支持整个装置。
进一步地，所述的定向盘2与连接杆件1焊接在一起，定向盘上表面分布有对应于导向孔3的角度标尺，用于标示相对角度。
进一步地，所述的导向孔3为定向盘上沿圆周均匀分布的孔，用于与导向柱5嵌合，起导向限位作用。
进一步地，所述的导向柱5为转向盘4上表面对称分布的凸出圆柱，用于限位时嵌入导向孔3内。
进一步地，所述的外伸杆6为呈辐射状对称分布的长杆件，拓展整个装置，满足锚链系泊位置的布置要求。
进一步地，所述的系泊点7为外伸杆6外端均匀分布的锚链线的系泊点，在系泊时根据设计系泊位置选择系泊点7，系泊点7上设有小孔，方便连接锚链。
本发明的装置与拖车通过连接杆件1固定连接在一起，拖车上可作竖向位置调节的结构可改变本装置的竖向位置。导向柱5与不同的导向孔3嵌合在一起，可以实现平台模型与风、浪、流相对方向的多角度转换。利用若干虎口夹把定向盘2和转向盘4夹持在一起，使整个装置结构紧密连接。本装置通过竖向位置调节、系泊点7的选择可以实现锚链线系泊在设计位置，保证试验模型系统的水平刚度和预张力满足试验要求。
本发明提供的装置结构简单，功能明确，可重复使用，相对临时搭建钢架的做法有无可比拟的优点，通过卡位结构（导向孔3和导向柱5）和外伸杆6上系泊点7的系列分布，可以准确提供各种试验工况下模型锚链线的拖车系泊位置。
附图说明
图1为本发明的较佳实施例中的用于海洋工程模型试验的多角度系泊结构装置的结构示意图。
图2为图1中的定向盘结构示意图。
图3为图1中的转向盘结构示意图。
在附图中，1为连接杆件、2为定向盘、3为导向孔、4为转向盘、5为导向柱、6为外伸杆、7为系泊点。
具体实施方式
以下结合附图对本发明较佳实施例的技术方案作进一步描述。
图1为本发明的较佳实施例中的用于海洋工程模型试验的多角度系泊结构装置的结构示意图，图2为图1中的定向盘结构示意图，图3为图1中的转向盘结构示意图，如图1、图2和图3所示，本装置包括连接杆件1、定向盘2、导向孔3、转向盘4、导向柱5、外伸杆6、系泊点7。其中：连接杆件1用于与拖车结构固定连接在一起，它是整个装置的支持构件；定向盘2与连接杆件1焊接在一起；导向孔3是分布在定向盘上的卡位小孔，与导向柱5一起实现特定角度限位作用；转向盘4在定向盘正下方，通过虎口夹与定向盘2夹持在一起；导向柱5焊接在转向盘4上表面；外伸杆6焊接在转向盘4下表面；系泊点7分布在外伸杆6外端，为锚链线系泊位置。所述的连接杆件1为对称分布的4根圆钢管。圆钢管上下两端通过一定的连接构件分别与拖车上可作竖向位置调节的结构和定向盘2固定连接在一起，支持整个装置。定向盘2与连接杆件1焊接在一起，上表面分布有对应于导向孔3的角度标尺，用于标示相对角度。导向孔3为定向盘上沿圆周均匀分布的24个圆柱状穿孔，与导向柱5嵌合，起导向限位作用。导向柱5为转向盘4上表面对称分布的4个凸出圆柱，限位时嵌入特定方向的4个导向孔3里面。外伸杆6为4根呈辐射状对称分布的长杆件，拓展整个装置，满足锚链系泊位置的布置要求。系泊点7为外伸杆6外端均匀分布的锚链线的系泊点，每根外伸杆6均有8个系泊点7，在系泊时根据设计系泊位置适当选择。系泊点7上均有小孔，方便连接锚链。
本装置是利用导向柱5与不同的导向孔3嵌合，实现多角度拖车系泊。同时，本装置提供有大量系泊点7可供不同试验工况选择，系泊点7的设置方便了试验前的系泊工作。这一装置有效避免了临时搭建钢架等繁重工作，避免了某些试验工况难以获得准确的系泊位置的情况。
在实施过程中，连接杆件1将定向盘2与拖车固定连接，再根据试验工况中平台模型与风、浪、流的相对方向选择导向孔3，将导向柱5嵌入适当的4个导向孔3中，并用虎口夹将转向盘4和定向盘2紧密夹持在一起。通过拖车平移结构调整本装置的竖向高度，并选择合适的系泊点7，使系泊点7的位置符合试验工况系泊点位置要求。如此，本装置能够满足任意高度，多个角度，多个系泊半径的系泊位置需求。
本实施例中的用于海洋工程模型试验的多角度系泊结构装置，可以通过连接杆件1将本装置固定在拖车上竖向位置允许调整的结构上，锚链线连接在本装置外伸杆的适当系泊点上，通过调节本装置的竖向位置、选择外伸杆6上适当的系泊点7的位置和调节锚链的长度来获得整个系统的设计水平刚度；同时，利用本装置定向盘与转向盘之间的卡位结构（导向孔3和导向柱5），调整海洋平台与拖航方向的相对角度，实现模型试验多角度系泊。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于海洋平台模型试验的多角度系泊装置，其特征在于，包括连接杆件(1)、定向盘(2)、导向孔(3)、转向盘(4)、导向柱(5)、外伸杆(6)、系泊点(7)，定向盘(2)与连接杆件(1)连接；导向孔(3)分布在定向盘(2)上，与导向柱(5)一起实现角度限位；转向盘(4)位于定向盘(2)下方并与定向盘(2)接触；导向柱(5)位于转向盘(4)上表面；外伸杆(6)位于转向盘(4)下表面；系泊点(7)分布在外伸杆(6)外端。
2.如权利要求1所述的用于海洋平台模型试验的多角度系泊装置，其特征在于，导向孔(3)是分布在定向盘(2)上的卡位小孔。
3.如权利要求1所述的用于海洋平台模型试验的多角度系泊装置，其特征在于，转向盘(4)位于定向盘(2)正下方并通过虎口夹与定向盘(2)夹持在一起。
4.如权利要求1所述的用于海洋平台模型试验的多角度系泊装置，其特征在于，所述的连接杆件(1)对称分布。
5.如权利要求1所述的用于海洋平台模型试验的多角度系泊装置，其特征在于，所述的定向盘(2)与连接杆件(1)焊接在一起，定向盘上表面分布有对应于导向孔(3)的角度标尺，用于标示相对角度。
6.如权利要求1所述的用于海洋平台模型试验的多角度系泊装置，其特征在于，所述的导向孔(3)为定向盘上沿圆周均匀分布的孔，用于与导向柱(5)嵌合，起导向限位作用。
7.如权利要求1所述的用于海洋平台模型试验的多角度系泊装置，其特征在于，所述的导向柱(5)为转向盘上表面对称分布的凸出圆柱，用于限位时嵌入导向孔(3)内。
8.如权利要求1所述的用于海洋平台模型试验的多角度系泊装置，其特征在于，所述的外伸杆(6)为呈辐射状对称分布的长杆件。
9.如权利要求1所述的用于海洋平台模型试验的多角度系泊装置，其特征在于，所述的系泊点(7)为外伸杆(6)外端均匀分布的系泊点，系泊点(7)上设有小孔。
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