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    海洋力學模型測試系統

    簡要描述:海洋力學模型測試系統是針對海洋工程、地質力學及環境模擬研究的專用實驗設備,主要用于模擬海底土體、結構物與海洋環境的相互作用。其核心功能包括波浪-海流-土體耦合加載、結構物響應監測及長期穩定性評估

    • 產品型號:TT-SL1
    • 廠商性質:生產廠家
    • 更新時間:2025-05-19
    • 訪  問  量:232

    詳細介紹

    海洋力學模型測試系統        

        海洋力學模型測試系統是針對海洋工程、地質力學及環境模擬研究的專用實驗設備,主要用于模擬海底土體、結構物與海洋環境的相互作用。其核心功能包括波浪-海流-土體耦合加載結構物響應監測長期穩定性評估。以下是系統的關鍵組成、技術規范及典型試驗方法:

      1. 系統核心組成

      1模型箱主體

      尺寸范圍

      – 小型研究用:1m×1m×0.8m(長×寬×高,適用于局部沖刷試驗)。

      – 中型研究用:2mx2mx2

      – 工程級:5m×3m×2m(可模擬樁基群或海底管纜相互作用)。

      ? 材料

      – 透明強化玻璃(觀察流場,抗壓≥0.5MPa,ASTM C1048)。

      – 不銹鋼316L框架(耐海水腐蝕,NORSOK M-001標準)。

      – Q235鋼板氧化

      2環境模擬模塊

      ? 波浪生成系統

      – 類型:伺服作動器。加載能10Kn,25kn、50KN

      – 加載方向,三個方向(XYZ)

      – 參數:波高0.1-1.5m,周期1-10s(模擬JONSWAP譜或規則波)。

      ? 海流系統

      – 雙向泵控流速0.01-2m/s(精度±1%,ADCP校準)。

      ? 土體加載單元

      – 靜/動態加載板(軸向力≤50kN,頻率0-5Hz)。

      3傳感器陣列

    傳感器類型

    測量參數

    精度要求

    安裝位置

    六自由度力傳感器

    結構物受力/力矩

    ±0.5% FS

    模型基底或連接件

    孔隙水壓計

    土體孔隙壓力

    ±0.1kPa(低頻)

    土體內部(網格布設)

    PIV粒子圖像測速

    流場速度分布

    空間分辨率≤1mm

    透明側窗觀測區

    光纖應變傳感器

    結構局部變形

    ±2με

    結構表面或土體內部

      2. 典型試驗項目與規范

      1海底管道沖刷試驗

      ? 模擬條件

      – 流速0.3-1.2m/s(對應雷諾數1×10?~5×10?)。

      – 砂土粒徑d??=0.2-2mm(符合DNVGL-RP-F114)。

      ? 終止標準

      – 沖刷坑深度≥2倍管徑或平衡狀態(連續1h無變化)。

      2海上風機基礎動力響應

      ? 加載模式

      – 水平循環荷載(幅值5-20%豎向承載力,頻率0.1-0.5Hz)。

      ? 監測重點

      – 累積轉角(≤0.1°為彈性極限,ISO 19902)。

      3海底滑坡模擬

      ? 觸發機制

      – 斜坡角度15-30°,孔隙壓比ru≥0.8時啟動(參考NGI滑坡模型)。

      ? 數據采集

      – 高速攝像機(≥500fps)記錄滑移面演化。

      3. 系統關鍵技術指標

    模塊

    參數

    國際標準依據

    波浪模擬

    波高重復性±3%

    ITTC推薦規程7.5-02-07

    土體飽和度控制

    B值≥0.95(Skempton)

    ASTM D4767

    多物理場同步

    時間同步誤差≤10ms

    IEEE 1588精密時鐘協議

    長期穩定性

    連續運行≥720h無漂移

    ISO 1940平衡等級G2.5

      4. 數據與控制系統

      ? 軟件平臺

      – LabVIEW或Python開發,集成Fluent/OpenFOAM流場解析模塊。

      ? 控制邏輯

      – PID閉環調節(波浪-海流-土體加載耦合反饋)。

      ? 數據輸出

      – 原始采樣率≥10kHz,后處理生成應力-應變-流速時空云圖。


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