專利名稱：用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及巨型海工離心機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置。
背景技術(shù)：
為了發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)、開發(fā)海洋資源、保障海上安全，需要模擬海洋典型載荷環(huán)境，例如模擬海洋地震過程。傳統(tǒng)的土工離心機(jī)由于設(shè)計(jì)原理和結(jié)構(gòu)形式使得模型中離心加速度分布誤差大，模型的邊界條件不正確，無法用于模擬還工結(jié)構(gòu)所處的復(fù)雜的海洋環(huán)境。尤其是，目前還沒有能夠在超重力場(chǎng)下模擬復(fù)雜海洋環(huán)境如海洋地震過程的海工離心機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置，該超重力場(chǎng)加震裝置能夠在超重力場(chǎng)下再現(xiàn)海洋地震過程，模擬海洋環(huán)境下海洋地震-海工結(jié)構(gòu)-土質(zhì)海床的相互作用，且模擬的海洋地震過程逼真，結(jié)果精確，為海洋工程設(shè)計(jì)和施工技術(shù)突破提供高水平的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置，包括:海工吊籃模型箱，所述海工吊籃模型箱為圓弧形，所述海工吊籃模型箱內(nèi)具有槽腔，所述海工吊籃模型箱的第一端的端面上設(shè)有進(jìn)水口，所述海工吊籃模型箱的第二端的端面上設(shè)有出水口，所述海工吊籃模型箱沿從所述第一端到所述第二端的長(zhǎng)度方向分為第一段、第二段和位于所述第一段和第二段中間且用于放置海工結(jié)構(gòu)的中間段，所述第二段內(nèi)設(shè)有鄰近所述第二端的消能結(jié)構(gòu)，所述中間段的底壁向外突出以形成凹槽；震動(dòng)臺(tái)模型箱，所述震動(dòng)臺(tái)模型箱的上端敞開，所述震動(dòng)臺(tái)模型箱設(shè)在所述凹槽內(nèi)，所述震動(dòng)臺(tái)模型箱的上端的外周沿與所述凹槽的上端的外周壁之間通過密封裝置密封以形成震動(dòng)臺(tái)空間，所述槽腔的底面上和所述震動(dòng)臺(tái)模型箱內(nèi)設(shè)有土質(zhì)海 床，所述槽腔內(nèi)填充有水；和震動(dòng)臺(tái)，所述震動(dòng)臺(tái)設(shè)在所述震動(dòng)臺(tái)空間內(nèi)，所述震動(dòng)臺(tái)模型箱設(shè)在所述震動(dòng)臺(tái)上，所述震動(dòng)臺(tái)用于產(chǎn)生震動(dòng)且將所述震動(dòng)施加給所述震動(dòng)臺(tái)模型箱。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置，通過使得海工吊籃模型箱形成為圓弧形，在巨型海工離心機(jī)旋轉(zhuǎn)的過程中可在海工吊籃模型箱中產(chǎn)生分布均勻合理的超重力場(chǎng)，在超重力場(chǎng)的作用下，通過將震動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生的震動(dòng)施加給震動(dòng)臺(tái)模型箱，在土質(zhì)海床和海工結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生力學(xué)響應(yīng)，從而可在超重力場(chǎng)下再現(xiàn)海洋地震過程，模擬海洋環(huán)境下海洋地震-海工結(jié)構(gòu)-土質(zhì)海床的相互作用，且模擬的海洋地震過程逼真，結(jié)果精確，為海洋工程設(shè)計(jì)和施工技術(shù)突破提供高水平的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置還可以具有如下附加的技術(shù)特征:根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述槽腔的底壁內(nèi)設(shè)有出水通道，所述出水通道具有進(jìn)口和出口，所述出水通道的進(jìn)口與所述出水口相連，所述出水通道的出口形成在所述凹槽的底壁的外表面上。從而便于排出槽腔內(nèi)的水。具體地，所述出水通道的出口位于所述凹槽的底壁的中心位置。進(jìn)一步地，所述第一段和第二段的周長(zhǎng)相同且相對(duì)于所述中間段彼此對(duì)稱。從而可進(jìn)一步保證模擬的海洋地震過程逼真，結(jié)果精確。更進(jìn)一步地，所述凹槽的底壁為平的。從而進(jìn)一步保證超重力場(chǎng)在海工吊籃模型箱內(nèi)分布合理均勻。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述海工吊籃模型箱具有矩形橫截面。從而進(jìn)一步保證超重力場(chǎng)在海工吊籃模型箱內(nèi)分布合理均勻。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述海工吊籃模型箱的中間段的頂壁上設(shè)有頂部開口，所述頂部開口由蓋板封閉。從而便于操作人員往槽腔內(nèi)放置土質(zhì)海床和海工結(jié)構(gòu)?？蛇x地，所述消 能結(jié)構(gòu)為斜坡。從而該消能結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。具體地，所述震動(dòng)臺(tái)由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生水平方向的激震，所述激震的加速度為0_40g，頻率為 0-350Hz。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置的示意圖；圖2為裝配有圖1所示的超重力場(chǎng)加震裝置的巨型海工離心機(jī)處于未運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的不意圖；圖3為裝配有圖1所示的超重力場(chǎng)加震裝置的巨型海工離心機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的示意圖。附圖標(biāo)記:巨型海工離心機(jī)10000、機(jī)架100、轉(zhuǎn)軸101、轉(zhuǎn)臂200、第一海工吊籃300、第二海工吊籃400、海工吊籃模型箱401、槽腔4011、進(jìn)水口 4014、第一段 4016、中間段 4017、第二段4018、凹槽4020、消能結(jié)構(gòu)4019、蓋板4022、出水通道4023、進(jìn)口 40231、出口 40232、海工結(jié)構(gòu)1300、震動(dòng)臺(tái)模型箱600、密封裝置1400、震動(dòng)臺(tái)空間1500、土質(zhì)海床700、水1200、震動(dòng)臺(tái)800
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時(shí)
針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面參考圖1-圖3描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置，其中，在本發(fā)明中，超重力場(chǎng)指的是在巨型海工離心機(jī)運(yùn)行時(shí)的離心加速度場(chǎng)，由于此時(shí)離心加速度場(chǎng)為重力加速度場(chǎng)的N倍，因此稱為超重力場(chǎng)。

如圖2和圖3所示，巨型海工離心機(jī)10000包括機(jī)架100、轉(zhuǎn)臂200、第一海工吊籃300和第二海工吊籃400，轉(zhuǎn)臂200可旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)架100的轉(zhuǎn)軸101上，第一海工吊籃300可上下擺動(dòng)地連接在轉(zhuǎn)臂200的第一端(如圖3所示的左端)上，第二海工吊籃400可上下擺動(dòng)地連接在轉(zhuǎn)臂200的第二端(如圖3所示的右端)上，第一海工吊籃300可用來模擬海洋環(huán)境，第二海工吊籃400包括超重力場(chǎng)加震裝置內(nèi)的海工吊籃模型箱401。具體地，如圖2所示，在重力的作用下，第一海工吊籃300和第二海工吊籃400呈下垂?fàn)顟B(tài)，如圖3所示，當(dāng)轉(zhuǎn)臂200旋轉(zhuǎn)加速直至產(chǎn)生N倍的離心加速度(Ng)時(shí)，第一海工吊籃300和第二海工吊籃400呈水平狀態(tài)，此時(shí)第一海工吊籃300和第二海工吊籃400由于離心力的作用均位于超重力場(chǎng)下。更具體地，海工吊籃模型箱401的圓心角的范圍為60-90度，N=50-150，即最大離心加速度可為150g，轉(zhuǎn)臂200的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的范圍可為7.0m-9.0m，其中g(shù)代表重力加速度。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置，如圖1所示，包括:包括:海工吊籃模型箱401、震動(dòng)臺(tái)模型箱600和震動(dòng)臺(tái)800，其中，海工吊籃模型箱401為圓弧形，海工吊籃模型箱401內(nèi)具有槽腔4011，海工吊籃模型箱401的第一端(如圖1所示的左端)的端面上設(shè)有進(jìn)水口 4014，海工吊籃模型箱401的第二端(如圖1所示的右端)的端面上設(shè)有出水口，海工吊籃模型箱401沿從第一端到第二端的長(zhǎng)度方向分為第一段4016、第二段4018和位于第一段4016和第二段4018中間且用于放置海工結(jié)構(gòu)1300的中間段4017，第二段4018內(nèi)設(shè)有鄰近第二端的消能結(jié)構(gòu)4019，中間段4017的底壁向外突出以形成凹槽4020?？蛇x地，消能結(jié)構(gòu)4019為斜坡。值得說明的是，超重力場(chǎng)加震裝置還包括與進(jìn)水口 4014相連的供水組件，該供水組件可通過進(jìn)水口 4014向槽腔4011內(nèi)供水。震動(dòng)臺(tái)模型箱600的上端敞開，震動(dòng)臺(tái)模型箱600設(shè)在凹槽4020內(nèi)，震動(dòng)臺(tái)模型箱600的上端的外周沿與凹槽4020的上端的外周壁之間通過密封裝置1400密封以形成震動(dòng)臺(tái)空間1500，槽腔4011的底面上和震動(dòng)臺(tái)模型箱600內(nèi)設(shè)有土質(zhì)海床700，槽腔4011內(nèi)填充有水。也就是說，第一段4016的底面上放置有長(zhǎng)度與第一段4016的周長(zhǎng)相同的土質(zhì)海床700，第二段4018的底面上放置有長(zhǎng)度與第二段4018的周長(zhǎng)相同的土質(zhì)海床700，震動(dòng)臺(tái)模型箱600內(nèi)放置有土質(zhì)海床700，且震動(dòng)臺(tái)模型箱600內(nèi)的土質(zhì)海床700的頂面與第一段4016和第二段4018上的土質(zhì)海床700的頂面平齊。震動(dòng)臺(tái)800設(shè)在震動(dòng)臺(tái)空間1500內(nèi)，震動(dòng)臺(tái)模型箱600設(shè)在震動(dòng)臺(tái)800上，震動(dòng)臺(tái)800用于產(chǎn)生震動(dòng)且將震動(dòng)施加給震動(dòng)臺(tái)模型箱600，以在土質(zhì)海床700和海工結(jié)構(gòu)1300中產(chǎn)生力學(xué)響應(yīng)，從而模擬海洋地震。此時(shí)由于密封裝置1400將震動(dòng)臺(tái)800和震動(dòng)臺(tái)模型箱600分開，可避免上層水、泥沙進(jìn)入到震動(dòng)臺(tái)800內(nèi)，對(duì)震動(dòng)臺(tái)800起到保護(hù)作用，延長(zhǎng)震動(dòng)臺(tái)800的使用壽命。具體地，震動(dòng)臺(tái)800由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生水平方向的激震，激震的加速度為0_40g，頻率為0-350HZ，以模擬地震烈度為9度的地震，更具體地，地震波形可為正弦波和任意地震波，震動(dòng)臺(tái)800的臺(tái)面可為長(zhǎng)60cm、寬60cm，震動(dòng)臺(tái)800的設(shè)計(jì)負(fù)載為100_500kg。其中，值得理解的是，震動(dòng)臺(tái)空間1500內(nèi)還設(shè)有滑軌系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等以用于采集震動(dòng)臺(tái)800產(chǎn)生的激震的加速度和頻率。同時(shí)，值得理解的是，本發(fā)明的超重力場(chǎng)加震裝置還包括測(cè)試系統(tǒng)等以對(duì)模擬 的海洋地震-海工結(jié)構(gòu)-土質(zhì)海床的相互作用的結(jié)果進(jìn)行測(cè)試。其中，本發(fā)明實(shí)施例的超重力場(chǎng)加震裝置還可包括造流機(jī)、造波機(jī)、造風(fēng)暴組件中的至少一個(gè)，從而可在超重力場(chǎng)下再現(xiàn)海流過程、再現(xiàn)海洋波浪過程、再現(xiàn)海洋風(fēng)波過程，進(jìn)而對(duì)海工結(jié)構(gòu)施加超強(qiáng)地震、波浪和海流耦合作用的極端荷載。此時(shí)值得說明的是，當(dāng)超重力場(chǎng)加震裝置包括造流機(jī)和/或造波機(jī)時(shí)，可通過從進(jìn)水口 4014進(jìn)水并從出水口排水以產(chǎn)生大量的水流循環(huán)從而實(shí)現(xiàn)造流和/或造波。此時(shí)，且值得說明的是，該供水組件可為任何裝置，只要可滿足在超重力場(chǎng)下向槽腔4011內(nèi)供水即可。此時(shí)，第一段4016為造波、流、風(fēng)段，中間段4017為中部試驗(yàn)段，第二段4018為消能段，第一段4016可由造流機(jī)產(chǎn)生單向或往復(fù)的海流，和/或由造波機(jī)產(chǎn)生波浪運(yùn)動(dòng)、和/或由造風(fēng)暴組件產(chǎn)生風(fēng)暴過程，中間段4017的凹槽4020中設(shè)有土質(zhì)海床700，用于模擬不同深度的砂質(zhì)或淤泥質(zhì)海床地基。第二段4018可對(duì)傳遞到第二段4018的水流進(jìn)行消能后從出水口排出。值得說明的是，當(dāng)本發(fā)明的超重力場(chǎng)加震裝置內(nèi)未設(shè)有造流機(jī)和/或造波機(jī)時(shí)，即該超重力場(chǎng)加震裝置只用來模擬海洋環(huán)境下海洋地震-海工結(jié)構(gòu)-土質(zhì)海床的相互作用時(shí)或者是還模擬海洋環(huán)境下波浪-海工結(jié)構(gòu)-土質(zhì)海床的相互作用時(shí)，在超重力場(chǎng)加震裝置處于未運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，可通過進(jìn)水口 4014向槽腔4011內(nèi)排水以使得槽腔4011內(nèi)填充有水，此時(shí)出水口處于關(guān)閉狀態(tài)，且在超重力場(chǎng)加震裝置處于未運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，可通過打開出水口向外排水以更換槽腔4011內(nèi)的水1200。同時(shí)在該超重力場(chǎng)加震裝置處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，進(jìn)水口 4014和出水口處于關(guān)閉狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置，通過使得海工吊籃模型箱401形成為圓弧形，在巨型海工離心機(jī)旋轉(zhuǎn)的過程中可在海工吊籃模型箱401中產(chǎn)生分布均勻合理的超重力場(chǎng)，在超重力場(chǎng)的作用下，通過將震動(dòng)臺(tái)800產(chǎn)生的震動(dòng)施加給震動(dòng)臺(tái)模型箱600，在土質(zhì)海床700和海工結(jié)構(gòu)1300中產(chǎn)生力學(xué)響應(yīng)，從而可在超重力場(chǎng)下再現(xiàn)海洋地震過程，模擬海洋環(huán)境下海洋地震-海工結(jié)構(gòu)-土質(zhì)海床的相互作用，且模擬的海洋地震過程逼真，結(jié)果精確，為海洋工程設(shè)計(jì)和施工技術(shù)突破提供高水平的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，如圖1所示，槽腔4011的底壁內(nèi)設(shè)有出水通道4023，出水通道4023具有進(jìn)口 40231和出口 40232，出水通道4023的進(jìn)口 40231與出水口相連，出水通道4023的出口 40232形成在凹槽4020的底壁的外表面上，此時(shí)，從進(jìn)水口 4014進(jìn)入到槽腔4011內(nèi)的水流通過出水口進(jìn)入到出水通道4023內(nèi)，并流經(jīng)整個(gè)出水通道4023后從出水通道4023的出口 40232排出槽腔4011?？蛇x地，如圖1所示，出水通道4023的出口40232位于凹槽4020的底壁的中心位置。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，如圖1所示，第一段4016和第二段4018的周長(zhǎng)相同且相對(duì)于中間段4017彼此對(duì)稱，從而可進(jìn)一步保證模擬的海流地震過程逼真、結(jié)果精確。進(jìn)一步地，凹槽4020的底壁為平的，從而可便于海工吊籃模型箱401的加工成型，且進(jìn)一步保證超重力場(chǎng)在海工吊籃模型箱401內(nèi)分布合理均勻。如圖3所示，在本發(fā)明的一些示例中，海工吊籃模型箱401具有矩形橫截面，從而進(jìn)一步保證離心加速度場(chǎng)在海工吊籃模型箱401上分布均勻。為了便于向海工吊籃模型箱401內(nèi)放置土質(zhì)海床700和海工結(jié)構(gòu)1300，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，如圖 1所示，海工吊籃模型箱401的中間段4017的頂壁上設(shè)有頂部開口，頂部開口由蓋板4022密封。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置主要用于模擬海洋環(huán)境下各海工結(jié)構(gòu)與海床系統(tǒng)的多相、多尺度、多過程物理力學(xué)行為和動(dòng)力相互作用，主要瞄準(zhǔn)兩大類迫切需要解決的重大海洋工程科學(xué)問題:1)海底強(qiáng)震-海工結(jié)構(gòu)-土質(zhì)海床的共同工作問題；2)海洋自然災(zāi)害及工程風(fēng)險(xiǎn)問題。旨在實(shí)現(xiàn)四個(gè)重大科學(xué)目標(biāo):1)再現(xiàn)海洋環(huán)境下海工結(jié)構(gòu)-土質(zhì)海床的動(dòng)力學(xué)行為；2)揭示海工結(jié)構(gòu)災(zāi)變規(guī)律；3)建立海底強(qiáng)震-海工結(jié)構(gòu)-土質(zhì)海床相互作用理論；4)對(duì)比大型海工結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，為海洋工程設(shè)計(jì)、施工技術(shù)突破提供高水平的試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
權(quán)利要求
1.一種用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置，其特征在于，包括: 海工吊籃模型箱，所述海工吊籃模型箱為圓弧形，所述海工吊籃模型箱內(nèi)具有槽腔，所述海工吊籃模型箱的第一端的端面上設(shè)有進(jìn)水口，所述海工吊籃模型箱的第二端的端面上設(shè)有出水口，所述海工吊籃模型箱沿從所述第一端到所述第二端的長(zhǎng)度方向分為第一段、第二段和位于所述第一段和第二段中間且用于放置海工結(jié)構(gòu)的中間段，所述第二段內(nèi)設(shè)有鄰近所述第二端的消能結(jié)構(gòu)，所述中間段的底壁向外突出以形成凹槽； 震動(dòng)臺(tái)模型箱，所述震動(dòng)臺(tái)模型箱的上端敞開，所述震動(dòng)臺(tái)模型箱設(shè)在所述凹槽內(nèi)，所述震動(dòng)臺(tái)模型箱的上端的外周沿與所述凹槽的上端的外周壁之間通過密封裝置密封以形成震動(dòng)臺(tái)空間，所述槽腔的底面上和所述震動(dòng)臺(tái)模型箱內(nèi)設(shè)有土質(zhì)海床，所述槽腔內(nèi)填充有水；和 震動(dòng)臺(tái)，所述震動(dòng)臺(tái)設(shè)在所述震動(dòng)臺(tái)空間內(nèi)，所述震動(dòng)臺(tái)模型箱設(shè)在所述震動(dòng)臺(tái)上，所述震動(dòng)臺(tái)用于產(chǎn)生震動(dòng)且將所述震動(dòng)施加給所述震動(dòng)臺(tái)模型箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置，其特征在于，所述槽腔的底壁內(nèi)設(shè)有出水通道，所述出水通道具有進(jìn)口和出口，所述出水通道的進(jìn)口與所述出水口相連，所述出水通道的出口形成在所述凹槽的底壁的外表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置，其特征在于，所述出水通道的出口位于所述凹槽的底壁的中心位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置，其特征在于，所述第一段和第二段的周長(zhǎng)相同且相對(duì)于所述中間段彼此對(duì)稱。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置，其特征在于，所述凹槽的底壁為平的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置，其特征在于，所述海工吊籃模型箱具有矩形橫截面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置，其特征在于，所述海工吊籃模型箱的中間段的頂壁上設(shè)有頂部開口，所述頂部開口由蓋板封閉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置，其特征在于，所述消能結(jié)構(gòu)為斜坡。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置，其特征在于，所述震動(dòng)臺(tái)由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生水平方向的激震，所述激震的加速度為0-40g，頻率為 0-350Hz。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于巨型海工離心機(jī)的超重力場(chǎng)加震裝置，包括海工吊籃模型箱、震動(dòng)臺(tái)模型箱和震動(dòng)臺(tái)，海工吊籃模型箱為圓弧形且其內(nèi)具有槽腔，海工吊籃模型箱設(shè)有進(jìn)水口和出水口，海工吊籃模型箱分為第一段、第二段和用于放置海工結(jié)構(gòu)的中間段，第二段內(nèi)設(shè)有鄰近第二端的消能結(jié)構(gòu)，中間段的底壁向外突出以形成凹槽。震動(dòng)臺(tái)模型箱的上端敞開且設(shè)在凹槽內(nèi)，震動(dòng)臺(tái)模型箱的上端的外周沿與凹槽的上端的外周壁之間通過密封裝置密封以形成震動(dòng)臺(tái)空間，槽腔的底面上和震動(dòng)臺(tái)模型箱內(nèi)設(shè)有土質(zhì)海床，槽腔內(nèi)填充有水。震動(dòng)臺(tái)設(shè)在震動(dòng)臺(tái)空間內(nèi)，震動(dòng)臺(tái)用于產(chǎn)生震動(dòng)且將震動(dòng)施加給震動(dòng)臺(tái)模型箱。本發(fā)明的超重力場(chǎng)加震裝置能在超重力場(chǎng)下再現(xiàn)海洋地震過程。
文檔編號(hào)G01M7/04GK103234726SQ201310165160
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月7日
發(fā)明者張建民, 張建紅, 黎啟勝, 劉偉, 洪建忠, 冉光斌 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 中國(guó)工程物理研究院總體工程研究所