(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211105254.0 (22)申请日 2022.09.09 (71)申请人 天津大学 地址 300110 天津市南 开区卫津路9 2号 (72)发明人 余杨　苏晔凡　余建星　徐立新　 黄恺航　徐盛博　张凌波　杨九　 赵明仁　郭虎　许伟澎　刘欣　 李昊达　刘鹏飞　田博文　商文渊　 (74)专利代理 机构 天津展誉 专利代理有限公司 12221 专利代理师 刘红春 (51)Int.Cl. G01N 3/36(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种立管触地段疲劳试验加载装置 (57)摘要 本发明涉及船舶与海洋工程技术领域， 尤其 涉及一种立管触地段疲劳试验加载装置， 包括试 验槽、 加载装置， 和弹性固定装置， 所述试验槽为 顶侧开口的长方体箱体， 所述弹性固定装置包括 固定架、 竖向滑架及轴向滑架， 所述竖向滑架与 固定架间铰接有竖向弹簧缸， 所述轴向滑架与竖 向滑架间铰接有轴向弹簧缸,所述轴向滑架面向 加载装置的一侧设有用于连接立管触地段尾端 的第一法兰盘。 本发明结构简单， 在竖向弹簧缸 与轴向弹簧缸作用下， 弹性固定装置可以有效模 拟立管的平 直段对立管触地段尾端的支撑、 约束 效应， 更加准确地模拟触地段尾端的边界条件， 从而确保试验数据的精度与准确性。 权利要求书2页 说明书6页 附图7页 CN 115308057 A 2022.11.08 CN 115308057 A 1.一种立管触地段疲劳试验加载装置， 包括试验槽及加载装置， 其特征在于， 还包括弹 性固定装置， 所述试验槽为顶侧开口的长方体箱体， 所述试验槽的长度方向与宽度方向均 平行于水平面， 所述试验槽的深度方向垂直于水平面， 所述弹性固定装置位于试验槽内部 的长边一端， 所述加载装置位于试验槽内部的长边另一端， 所述弹性固定装置包括固接至 试验槽的固定架、 滑动连接至固定架的竖向滑架及滑动连接至竖向滑架的轴向滑架， 所述 竖向滑架相对于固定架的滑动方向平行于试验槽的深度方向， 所述轴向滑架相对于竖向滑 架的滑动方向平行于试验槽的长度方向， 所述竖向滑架与固定架间铰接有竖向弹簧缸， 所 述轴向滑架与竖向滑架间铰接有轴向弹簧缸,所述轴向滑架 面向加载装置的一侧设有用于 连接立管触地段尾端的第一法兰盘。 2.根据权利要求1所述的一种立管触地段疲劳试验加载装置， 其特征在于， 所述第 一法 兰盘通过球 铰链连接 至轴向滑 架。 3.根据权利要求1所述的一种立管触地段疲劳试验加载装置， 其特征在于， 所述轴向弹 簧缸包括弹簧缸体及导向杆， 所述弹簧缸体一端设有第一铰接耳， 所述弹簧缸体另一端与 导向杆滑动连接， 所述导向杆位于弹簧缸体外的一端设有第二铰接耳， 所述导向杆伸入弹 簧缸体内的一端固接有导向塞， 所述导向塞直径与弹簧缸体内径相适配， 所述导向塞与弹 簧缸体一端间设有第一螺 旋簧， 所述 导向塞与弹簧缸体另一端间设有第二螺 旋簧。 4.根据权利要求1所述的一种立管触地段疲劳试验加载装置， 其特征在于， 所述加载装 置包括滑动连接至试验槽的加载平台、 滑动连接至加载平台的纵向加载架、 滑动连接至纵 向加载架的竖向加载架及安装至竖向加载架的弯矩加载 组件， 所述加载平台相对于试验槽 的滑动方向平行于试验槽的长度方向， 所述 纵向加载架相对于加载平台的滑动方向平行于 试验槽的宽度方向， 所述竖向加载架相对于纵向加载架的滑动方向平行于试验槽的深度方 向， 所述试验槽与加载平台间安装有用于控制加载平台滑动的横向液压缸， 所述加载平台 与纵向加载架间安装有用于控制纵向加载架滑动的纵向液压缸， 所述纵向加载架与竖向加 载架间安装有用于控制竖向加载架 滑动的竖向液压缸。 5.根据权利要求4所述的一种立管触地段疲劳试验加载装置， 其特征在于， 所述弯矩加 载组件包括相平行的上连板和下连板， 所述上连板和下连板间固接有两台相对布置的摆动 液压缸， 两台摆动液压缸之间布置有弯矩加载头， 所述摆动液压缸用于控制弯矩加载头进 行弯矩加载， 所述弯矩加载头面向弹性固定装置的一侧设有用于连接立管触地段首端的第 二法兰盘。 6.根据权利要求5所述的一种立管触地段疲劳试验加载装置， 其特征在于， 所述摆动液 压缸的传动轴末端外周等角度分布有多个卡齿， 所述弯矩加载头设有与传动轴末端相适配 的抵接槽， 所述抵 接槽外周设有与卡齿一 一对应适配的卡槽 。 7.根据权利要求4所述的一种立管触地段疲劳试验加载装置， 其特征在于， 所述弯矩加 载组件转动连接至竖向加载架， 所述弯矩加载 组件相对于竖向加载架的转动方向平行于试 验槽深度方向。 8.根据权利要求4所述的一种立管触地段疲劳试验加载装置， 其特征在于， 所述加载平 台包括相平行 的底板和顶板， 所述顶板与底板间焊接有多块筋板， 所述底板下方两侧 通过 滑轨滑动连接至试验槽， 所述顶板中部和底板中部开设有相对应的避让槽， 所述顶板的避 让槽上方设有两条第一导柱， 所述底板的避让槽下方设有两条第二导柱， 所述第一导柱与权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115308057 A 2第二导柱均平行于试验槽的宽度方向， 所述纵向液压缸 的缸体固定安装至顶板和底板间， 所述纵向液压缸的活塞杆末端铰接 至纵向加载架。 9.根据权利要求8所述的一种立管触地段疲劳试验加载装置， 其特征在于， 多块筋板均 匀布置于顶板与底板间。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115308057 A 3