CN112146831A - 一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统及方法 - Google Patents

一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112146831A
CN112146831A CN202010898020.0A CN202010898020A CN112146831A CN 112146831 A CN112146831 A CN 112146831A CN 202010898020 A CN202010898020 A CN 202010898020A CN 112146831 A CN112146831 A CN 112146831A
Authority
CN
China
Prior art keywords
test
loading
axial
subsystem
flange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010898020.0A
Other languages
English (en)
Inventor
余杨
李振眠
周吉
余建星
郝璇
成司元
张晓铭
崔宇朋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
China Merchants Jinling Shipyard Jiangsu Co Ltd
Original Assignee
Tianjin University
China Merchants Jinling Shipyard Jiangsu Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University, China Merchants Jinling Shipyard Jiangsu Co Ltd filed Critical Tianjin University
Priority to CN202010898020.0A priority Critical patent/CN112146831A/zh
Publication of CN112146831A publication Critical patent/CN112146831A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/022—Vibration control arrangements, e.g. for generating random vibrations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/22—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady torsional forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
    • G01N3/34—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces generated by mechanical means, e.g. hammer blows

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明实施例涉及一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统及方法，所述系统包括：试验水压加载子系统、试验轴向载荷子系统、力锤激励子系统、数据采集子系统、试验管件及配套附件；所述试验水压加载子系统用于实现所述试验管件周围高压水环境模拟，包括压力舱和注水加压及稳压装置；所述试验轴向载荷子系统用于实现所述试验管件轴向拉力、轴向压力和轴向扭矩的加载，包括轴向加载连接轴、扭矩加载装置和轴力加载装置；所述力锤激励子系统用于实现力锤激励及控制，包括液压力锤加载油缸及控制装置，力传感器和锤头；所述数据采集子系统为传感器和配套的数据采集仪，所述配套附件包括端部法兰和铰接法兰。

Description

一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统及方法
技术领域
本发明实施例涉及海洋工程振动测试技术领域，尤其涉及一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统及方法。
背景技术
深水油气输送管道是海洋油气资源开发的“生命线”，在复杂外界激励作用下结构产生的响应会影响深水油气输送管道的正常工作，甚至产生结构破坏和石油泄漏等灾难性后果。对于深水油气输送管道，所处的高压水环境和可能受到的轴力、扭矩等引起的预应力会对深水油气输送管道的振动特性产生明显的影响。因此，考虑预应力影响的深水管道湿模态振动特性分析具有非常重要的实际工程应用价值。
现今国内外深水管道湿模态试验技术相关研究存在的不足之处主要体现在以下方面：1、现有的深水管道湿模态试验技术，主要用于有限潜深管道或者内部装油管道的湿模态试验，不能模拟深水管道实际工况中的高压水环境，更不能实现深水管道可能受到的外部水压、轴力和扭矩的联合加载；2、现有的深水管道湿模态试验技术较多使用加速度传感器或者位移传感器，应用于深水结构需进行水密和保护壳防护等处理，不仅增大试验成本和操作难度，还影响试验的准确性。
发明内容
鉴于此，为解决现有技术中的问题，本发明实施例提供了一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统及方法。
本发明实施例提供了一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统，所述系统包括：试验水压加载子系统、试验轴向载荷子系统、力锤激励子系统、数据采集子系统、试验管件及配套附件；
所述试验水压加载子系统用于实现所述试验管件周围高压水环境模拟，包括压力舱和注水加压及稳压装置；
所述试验轴向载荷子系统用于实现所述试验管件轴向拉力、轴向压力和轴向扭矩的加载，包括轴向加载连接轴、扭矩加载装置和轴力加载装置；
所述力锤激励子系统用于实现力锤激励及控制，包括液压力锤加载油缸及控制装置，力传感器和锤头；
所述数据采集子系统为传感器和配套的数据采集仪，所述配套附件包括端部法兰和铰接法兰。
在一个可选的实施方式中，所述压力舱由舱体(6)、首舱盖(2)、尾舱盖(12)、首舱盖开合锁(1)和首舱盖支撑座(3)组成；
所述舱体(6)首端设有所述首舱盖(2)，由所述首舱盖开合锁(1)启闭，用于所述试验管件进出所述舱体(6)，所述舱体(6)包括内径固定的圆筒；
所述首舱盖(2)设有法兰盘，用于与所述试验管件的端部法兰(5)或者铰接用固定法兰(10)连接；
所述舱体(6)尾端由所述尾舱盖(12)长期密封，所述尾舱盖(12)上设有通孔，通孔上水密安装有所述轴向加载连接轴(11)。
在一个可选的实施方式中，所述轴向加载连接轴(11)一端与所述扭矩加载装置(14)连接，用于传递扭矩和轴力，另一端设有法兰盘，用于与所述试验管件的端部法兰(5)或者铰接用固定法兰(10)连接；
所述轴力加载装置(15)与所述扭矩加载装置(14)连接，且采用液压控制。
在一个可选的实施方式中，所述力传感器内置于所述液压力锤加载油缸(7)中，用于测量所述锤头(8)的输出力；
所述锤头(8)包括橡胶头、空气胶囊头、塑料头或金属头，且可拆卸更换，便于根据试验需要进行选择和安装。
在一个可选的实施方式中，所述传感器包括应变片(16)，能够有效减小传感器质量对试验管件模态的影响。
在一个可选的实施方式中，所述端部法兰(5)焊接在所述试验管件(9)两端；
当所述试验管件(9)端部外界条件为铰接时，端部法兰(5)与铰接法兰(4)连接，铰接法兰(4)同铰接用固定法兰(10)连接，铰接用固定法兰(10)与压力舱舱体(6)内的法兰盘连接；
当所述试验管件(9)端部边界条件为固支时，端部法兰(5)直接与压力舱舱体(6)内的法兰盘连接。
在一个可选的实施方式中，所述试验管件(9)的外径小于所述舱体(6)内径的四分之一，用于有效减小压力舱所述舱体(6)边界对所述试验管件(9)模态的影响。
在一个可选的实施方式中，所述试验管件(9)的长度和外径的比值大于100，用于有效激发所述试验管件(9)的高阶模态。
本发明实施例提供了一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验方法，所述方法包括：
试验管件预处理，包括试验管件切割、端部法兰焊接、尺寸测量和应变片粘贴；
试验管件进舱和安装，试验管件进舱后端部法兰或者铰接法兰及铰接用固定法兰与压力舱舱体上的法兰盘固定连接；
信号线路连接，用导线连接应变片，连接处用绝缘套包裹水密，导致经水密接头通到压力舱舱外与数据采集仪连接；
舱体密封与注水，开启注水加压及稳压装置，设置水压为零，向舱体注水，其中，注水过程中应注意排空舱体内的气体；
启动数据采集仪，采集应变数据，压力数据、锤击力数据和轴力数据；
调试力锤激励子系统，根据试验管件和目标频率范围，设置力锤激励子系统的参数，确保充分激发试样管件的自振频率；
启动加载控制系统，根据试验的需要开启试验水压加载子系统和试验轴向载荷子系统，待水压和轴力加载完毕后，开启力锤激励子系统；
数据实时处理，锤击一次待应变数据回零后，根据锤击力数据和应变数据实时分析，得到试验管件的频率和模态；
试验后处理，包括数据保存，舱体排水，管件出舱和设备整理。
在一个可选的实施方式中，所述尺寸测量包括管件的长度、外径、厚度、椭圆度和材料属性；
应变片粘贴前应进行测点打磨处理，粘贴后涂抹一层蜜月胶进行水密；
应变片沿试验管件轴向等距布置，应避免位于模态节点上；沿周向建议为两组，两两对称布置，分别测量轴向和周向应变。
本发明实施例提供的考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统及方法，通过试验水压加载子系统和力锤激励子系统，能够模拟实际工况中深水管道周围的高压水环境同时进行锤击操作，填补了深水管道模态试验技术中高压水环境模拟技术的空白，通过试验轴向载荷子系统能够实现试验管件轴向拉力、轴向压力和轴向扭转加载，实现复杂预应力作用下深水管道湿模态试验研究，具有良好的工程应用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种测量锤头的输出力的结构示意图；
图3为本发明实施例的一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验方法的实施流程示意图；
图4为本发明实施例的一种应变片沿试验管件轴向等距布置的示意图；
图5为本发明实施例的一种应变片沿试验管件轴向两两对称布置的示意图；
图中标号说明：1-首舱盖开合锁；2-首舱盖；3-首舱盖支撑座；4-铰接法兰；5-端部法兰；6-压力舱舱体；7-液压力锤加载油缸；8-锤头；9-试验管件；10-铰接用固定法兰；11-轴向加载连接轴；12-尾舱盖；13-舱体支撑架；14-扭矩加载装置；15-轴力加载装置；16-应变片。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统的结构示意图，该考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统可以包括试验水压加载子系统、试验轴向载荷子系统、力锤激励子系统、数据采集子系统和试验管件及配套附件。
其中，试验水压加载子系统用于实现试验管件周围高压水环境模拟的试验装置及其控制装置，包括压力舱和注水加压及稳压系统。
压力舱由舱体6、首舱盖2、尾舱盖12、首舱盖开合锁1、首舱盖支撑座3组成、舱体支撑架13组成。
舱体首端设有首舱盖2，由首舱盖开合锁1启闭，用于试验管件进出舱。首舱盖2上设有法兰盘，用于与试验管件的端部法兰5或者铰接用固定法兰10连接。
舱体尾端由尾舱盖12长期密封。尾舱盖12上设有通孔，通孔上水密，安装有轴向加载连接轴11。优选地，舱体6为内径固定的圆筒，且底端由舱体支撑架13支撑。
试验轴向加载子系统用于实现试验管件轴向拉力、轴向压力和轴向扭转的加载装置及其控制程序，包括轴向加载连接轴11、扭矩加载装置14及其控制程序和轴力加载装置15及其控制程序。
轴向加载连接轴11一端与扭矩加载装置连接，用于传递扭矩和轴力；另一端设有法兰盘，用于与试验管件的端部法兰5或者铰接用固定法兰10连接。优选地，轴向加载装置15采用液压控制，与扭矩加载装置14连接。
力锤激励子系统为力锤激励装置及其控制系统，包括液压力锤加载油缸7及其控制系统，力传感器和锤头8。
力传感器8内置于液压力锤加载油缸7，用于测量锤头8的输出力，如图2所示。锤头8包括常见的橡胶头、空气胶囊头、塑料头和金属头。优选的，锤头8可拆卸更换，便于根据试验需要选择和安装。
数据采集子系统为传感器和配套的数据采集仪。优选地，本发明的传感器为应变片16，能够有效减小传感器质量对试验管件模态的影响。
试验管件及配套附件为试验管件9、端部法兰5和铰接法兰4。端部法兰5焊接在试验管件9两端。
当试验管件端部边界条件为铰接时，端部法兰5与铰接法兰4连接，铰接法兰4同铰接用固定法兰10连接，铰接用固定法兰10与压力舱舱体6内的法兰盘连接。
当试验管件端部边界条件为固支时，端部法兰5直接与压力舱舱体6内的法兰盘连接。
优选地，为有效减小压力舱舱体6边界对试验管件9模态的影响，试验管件外径建议小于舱体内径的1/4。
优选地，为有效激发试验管件9的高阶模态，试验管件9的长度和外径的比值建议大于100。
如图3所示，为本发明实施例提供的一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验方法的实施流程示意图，该方法具体可以包括以下步骤：
1、试验管件预处理，包括试验管件9切割、端部法兰5焊接、尺寸测量和应变片16粘贴。尺寸测量包括管件的长度、外径、厚度、椭圆度和材料属性等。应变片16粘贴前应进行测点打磨处理，粘贴后涂抹一层蜜月胶进行水密。应变片16沿试验管件轴向等距布置，应避免位于模态节点上；沿周向建议为两组，两两对称布置，分别测量轴向和周向应变。具体的应变片布置方案如图4和图5所示。应变片16粘贴后用万用表测量以排除故障。
2、管件进舱与安装。试验管件9进舱后端部法兰5或者铰接法兰4及铰接用固定法兰10与压力舱舱体6上的法兰盘固定连接。
3、信号线路连接与测试。用导线连接应变片16，连接处用绝缘套包裹水密，导线经水密接头通到压力舱舱外与数据采集仪连接。此时，应再次测试应变片16和导线是否正常工作，排除断路或者应变片16损坏等情况。
4、舱体密封与注水。开启注水加压及稳压系统，设置水压为零，向压力舱舱体6注水。注水过程应注意排空压力舱舱体6内的气体。
5、启动数采仪。数采仪测量的数据有应变数据，压力数据、锤击力数据和轴力数据。
6、调试力锤激励系统。根据试验对象和目标频率范围，设置力锤激励系统的参数，确保充分激发试样管件的自振频率。
7、启动加载控制系统。根据试验的需要开启水压加载和轴力加载系统，待水压和轴力加载完毕后，开启锤击激励。
8、数据实时处理。锤击一次待应变数据回零后，根据锤击力数据和应变数据实时分析，得到试验管件9的频率和模态。优选的，应变数据分析方法采用文献(Trim A D,Braaten H,Lie H,et al.Experimental investigation of vortex-induced vibrationof long marine risers[J].Journal of Fluids and Structures,2005,21(3):335-361)推荐的方法。
9、试验后处理，包括数据保存，舱体排水，管件出舱和设备整理。
通过上述对本发明实施例提供的考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统及方法的描述，具有以下有益效果。
1、本发明所利用的试验水压加载子系统和力锤激励子系统，能够模拟实际工况中深水管道周围的高压水环境同时进行锤击操作，填补了深水管道模态试验技术中高压水环境模拟技术的空白。
2、本发明所利用的试验轴向加载子系统，能够实现试验管件轴向拉力、轴向压力和轴向扭转加载，实现复杂预应力作用下深水管道湿模态试验研究，具有良好的工程应用价值。
3、本发明所利用的应变片传感器及其模态计算方法，不仅可以避免高压水环境中使用传统加速度传感器需要防水和加保护壳的情况，而且能够尽可能的减小传感器质量对试验管件模态的影响，具有良好的经济效益和试验应用价值。
4、本发明所优选的试验管件尺寸，能够有效减小压力舱舱体对试验管件湿模态的影响，提高试验的准确性。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件系统，或者二者的结合来实施。软件系统可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统，其特征在于，所述系统包括：试验水压加载子系统、试验轴向载荷子系统、力锤激励子系统、数据采集子系统、试验管件及配套附件；
所述试验水压加载子系统用于实现所述试验管件周围高压水环境模拟，包括压力舱和注水加压及稳压装置；
所述试验轴向载荷子系统用于实现所述试验管件轴向拉力、轴向压力和轴向扭矩的加载，包括轴向加载连接轴、扭矩加载装置和轴力加载装置；
所述力锤激励子系统用于实现力锤激励及控制，包括液压力锤加载油缸及控制装置，力传感器和锤头；
所述数据采集子系统为传感器和配套的数据采集仪，所述配套附件包括端部法兰和铰接法兰。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压力舱由舱体(6)、首舱盖(2)、尾舱盖(12)、首舱盖开合锁(1)和首舱盖支撑座(3)组成；
所述舱体(6)首端设有所述首舱盖(2)，由所述首舱盖开合锁(1)启闭，用于所述试验管件进出所述舱体(6)，所述舱体(6)包括内径固定的圆筒；
所述首舱盖(2)设有法兰盘，用于与所述试验管件的端部法兰(5)或者铰接用固定法兰(10)连接；
所述舱体(6)尾端由所述尾舱盖(12)长期密封，所述尾舱盖(12)上设有通孔，通孔上水密安装有所述轴向加载连接轴(11)。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述轴向加载连接轴(11)一端与所述扭矩加载装置(14)连接，用于传递扭矩和轴力，另一端设有法兰盘，用于与所述试验管件的端部法兰(5)或者铰接用固定法兰(10)连接；
所述轴力加载装置(15)与所述扭矩加载装置(14)连接，且采用液压控制。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述力传感器内置于所述液压力锤加载油缸(7)中，用于测量所述锤头(8)的输出力；
所述锤头(8)包括橡胶头、空气胶囊头、塑料头或金属头，且可拆卸更换，便于根据试验需要进行选择和安装。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器包括应变片(16)，能够有效减小传感器质量对试验管件模态的影响。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述端部法兰(5)焊接在所述试验管件(9)两端；
当所述试验管件(9)端部外界条件为铰接时，端部法兰(5)与铰接法兰(4)连接，铰接法兰(4)同铰接用固定法兰(10)连接，铰接用固定法兰(10)与压力舱舱体(6)内的法兰盘连接；
当所述试验管件(9)端部边界条件为固支时，端部法兰(5)直接与压力舱舱体(6)内的法兰盘连接。
7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述试验管件(9)的外径小于所述舱体(6)内径的四分之一，用于有效减小压力舱所述舱体(6)边界对所述试验管件(9)模态的影响。
8.根据权利要求1至7任一项所述的系统，其特征在于，所述试验管件(9)的长度和外径的比值大于100，用于有效激发所述试验管件(9)的高阶模态。
9.一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验方法，其特征在于，所述方法包括：
试验管件预处理，包括试验管件切割、端部法兰焊接、尺寸测量和应变片粘贴；
试验管件进舱和安装，试验管件进舱后端部法兰或者铰接法兰及铰接用固定法兰与压力舱舱体上的法兰盘固定连接；
信号线路连接，用导线连接应变片，连接处用绝缘套包裹水密，导致经水密接头通到压力舱舱外与数据采集仪连接；
舱体密封与注水，开启注水加压及稳压装置，设置水压为零，向舱体注水，其中，注水过程中应注意排空舱体内的气体；
启动数据采集仪，采集应变数据，压力数据、锤击力数据和轴力数据；
调试力锤激励子系统，根据试验管件和目标频率范围，设置力锤激励子系统的参数，确保充分激发试样管件的自振频率；
启动加载控制系统，根据试验的需要开启试验水压加载子系统和试验轴向载荷子系统，待水压和轴力加载完毕后，开启力锤激励子系统；
数据实时处理，锤击一次待应变数据回零后，根据锤击力数据和应变数据实时分析，得到试验管件的频率和模态；
试验后处理，包括数据保存，舱体排水，管件出舱和设备整理。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述尺寸测量包括管件的长度、外径、厚度、椭圆度和材料属性；
应变片粘贴前应进行测点打磨处理，粘贴后涂抹一层蜜月胶进行水密；
应变片沿试验管件轴向等距布置，应避免位于模态节点上；沿周向建议为两组，两两对称布置，分别测量轴向和周向应变。
CN202010898020.0A 2020-08-31 2020-08-31 一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统及方法 Pending CN112146831A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010898020.0A CN112146831A (zh) 2020-08-31 2020-08-31 一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010898020.0A CN112146831A (zh) 2020-08-31 2020-08-31 一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112146831A true CN112146831A (zh) 2020-12-29

Family

ID=73890245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010898020.0A Pending CN112146831A (zh) 2020-08-31 2020-08-31 一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112146831A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113237617A (zh) * 2021-04-08 2021-08-10 天津大学 一种考虑内流场及其压力影响的水下壳体模态试验装置
CN113237618A (zh) * 2021-04-08 2021-08-10 天津大学 一种考虑内流场及其压力影响的水下壳体模态试验方法
CN113686685A (zh) * 2021-08-20 2021-11-23 中国海洋石油集团有限公司 一种高压水环境下落物作用海底管道试验系统及方法
CN116642779A (zh) * 2023-07-21 2023-08-25 成都阿斯贝瑞科技有限公司 一种连续油管工具高温复合加载试验系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110259115A1 (en) * 2008-01-28 2011-10-27 Schlumberger Technology Corporation Structural load monitoring using collars and connecting elements with strain sensors
CN105806694A (zh) * 2016-01-29 2016-07-27 天津大学 海底管道复杂载荷联合加载试验装置
CN108801798A (zh) * 2018-06-15 2018-11-13 中国海洋石油集团有限公司 一种水压提供轴力加载的复杂载荷试验装置
CN109342177A (zh) * 2018-11-20 2019-02-15 大连理工大学 一种全尺寸管道深海复杂海洋环境荷载联合加载试验系统
CN110243938A (zh) * 2019-06-26 2019-09-17 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 一种移动力锤模态试验装置及系统
CN111089695A (zh) * 2019-12-27 2020-05-01 上海文倍测控科技有限公司 一种自动化模态测试方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110259115A1 (en) * 2008-01-28 2011-10-27 Schlumberger Technology Corporation Structural load monitoring using collars and connecting elements with strain sensors
CN105806694A (zh) * 2016-01-29 2016-07-27 天津大学 海底管道复杂载荷联合加载试验装置
CN108801798A (zh) * 2018-06-15 2018-11-13 中国海洋石油集团有限公司 一种水压提供轴力加载的复杂载荷试验装置
CN109342177A (zh) * 2018-11-20 2019-02-15 大连理工大学 一种全尺寸管道深海复杂海洋环境荷载联合加载试验系统
CN110243938A (zh) * 2019-06-26 2019-09-17 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 一种移动力锤模态试验装置及系统
CN111089695A (zh) * 2019-12-27 2020-05-01 上海文倍测控科技有限公司 一种自动化模态测试方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
金山: ""管道检测的实验与分析方法研究"", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（硕士）工程科技Ⅱ辑（半年刊）公路与水路运输》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113237617A (zh) * 2021-04-08 2021-08-10 天津大学 一种考虑内流场及其压力影响的水下壳体模态试验装置
CN113237618A (zh) * 2021-04-08 2021-08-10 天津大学 一种考虑内流场及其压力影响的水下壳体模态试验方法
CN113686685A (zh) * 2021-08-20 2021-11-23 中国海洋石油集团有限公司 一种高压水环境下落物作用海底管道试验系统及方法
CN113686685B (zh) * 2021-08-20 2024-09-10 中国海洋石油集团有限公司 一种高压水环境下落物作用海底管道试验方法
CN116642779A (zh) * 2023-07-21 2023-08-25 成都阿斯贝瑞科技有限公司 一种连续油管工具高温复合加载试验系统
CN116642779B (zh) * 2023-07-21 2023-10-27 成都阿斯贝瑞科技有限公司 一种连续油管工具高温复合加载试验系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112146831A (zh) 一种考虑预应力影响的深水管道湿模态试验系统及方法
CN110196156B (zh) 一种深海管线复杂荷载联合加载试验方法
Netto On the effect of narrow and long corrosion defects on the collapse pressure of pipelines
Cai et al. Residual ultimate strength of offshore metallic pipelines with structural damage–a literature review
JP2010530957A (ja) 管試験方法および装置
Shannon The failure behaviour of line pipe defects
CN110018047A (zh) 一种深海管线复杂荷载联合加载试验系统
CN211740920U (zh) 深部高应力高渗环境模拟实验系统
Ma et al. Buckling and strength of an externally pressurized spherical shell with reinforced opening
RU2666161C1 (ru) Способ испытания трубных сталей на коррозионное растрескивание под напряжением и устройство для его осуществления
Akbarov et al. The Interface Stress Field in the Elastic System Consisting of the Hollow Cylinder and Surrounding Elastic Medium Under 3D Non-Axisymmetric Forced Vibration.
CN109538948B (zh) 一种基于孔隙介质参数的埋地充液管道泄漏的检测方法
CN112502860B (zh) 液体火箭发动机频率特性测量方法
Luo et al. Nonlinear buckling strength of out-of-roundness pressure hull
Akbarov et al. Forced vibration of the elastic system consisting of the hollow cylinder and surrounding elastic medium under perfect and imperfect contact
CN111289377A (zh) 深部高应力高渗环境模拟实验系统及其实验方法
Lee et al. Sea-trial verification of air-filled rubber membrane for mitigation of propeller cavitation induced hull excitation
Ibraim et al. New local system of measurement of axial strains for triaxial apparatus using LVDT
Fahey et al. Effect of pressuremeter compliance on measurement of shear modulus.
CN208109662U (zh) 评价管线钢在酸性环境中抗开裂敏感性试验的装置
Min et al. An Experimental Study on High-Frequency Vibration Analysis of a Circular Cylindrical Shell in Contact with Water
Baiotto et al. Development of methodology for the inspection of welds in lined pipes using array ultrasonic techniques
Fakhim et al. Experimental study on the buckling and post-buckling behavior of thin-walled cylindrical shells with varying thickness under hydrostatic pressure
Goode et al. LARGE REINFORCED CONCRETE CYLINDERS UNDER EXTERNAL PRESSURE.
Pasqualino et al. Propagation of buckles in sandwich pipes under external pressure

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201229