模拟海底管道侧向屈曲的实验装置及实验方法

技术特征：
1.一种模拟海底管道侧向屈曲的实验装置，其特征在于，包括水槽，所述水槽两侧设有安装孔，待测管道的两端分别伸入所述水槽两侧的安装孔内，所述待测管道与力学装置相连，所述力学装置包括固定装置和管道轴向加载压力装置，所述待测管道的一端通过固定装置固定在所述安装孔上，所述待测管道的另一端穿过所述安装孔并与管道轴向加载压力装置相连。2.如权利要求1所述的模拟海底管道侧向屈曲的实验装置，其特征在于，所述管道轴向加载压力装置包括端板以及与所述端板连接的横梁，所述端板与横梁形成的容置空间内设有加载压力装置，所述加载压力装置的一端与所述端板相连，所述加载压力装置的另一端与计算机相连，所述计算机可以实时读取所述加载压力装置的加载压力数值。3.如权利要求2所述的模拟海底管道侧向屈曲的实验装置，其特征在于，所述待测管道上设有应变片传感器，所述应变片传感器用来感受所述待测管道上的应变量并转换成可用输出信号并传递给所述计算机；所述管道轴向加载压力装置上设有力传感器，所述力传感器用来感受所述加载压力装置向所述待测管道上施加的加载压力量并转换成可用输出信号并传递给所述计算机。4.如权利要求1所述的模拟海底管道侧向屈曲的实验装置，其特征在于，所述固定装置包括固定台和螺栓，所述待测管道的一端穿过所述固定台，所述螺栓穿过所述固定台，通过旋转所述螺栓实现所述待测管道的一端的固定。5.如权利要求1所述的模拟海底管道侧向屈曲的实验装置，其特征在于，所述水槽的侧面设有最高水位线，所述水槽的底面设有排沙孔和排水孔。6.如权利要求5所述的模拟海底管道侧向屈曲的实验装置，其特征在于，所述排水孔上设有若干个弧片，所述弧片能够调节自身安装角度以控制所述排水孔的开口大小；所述排水孔上设有隔沙膜。7.如权利要求1所述的模拟海底管道侧向屈曲的实验装置，其特征在于，所述安装孔上设有防水层，所述防水层能够防止所述水槽内的水渗出。8.如权利要求1所述的模拟海底管道侧向屈曲的实验装置，其特征在于，所述水槽底部设有立柱，所述立柱用来支撑所述水槽。9.一种海底管道侧向屈曲实验方法，其特征在于，采用如权利要求1～8任一项所述的模拟海底管道侧向屈曲的实验装置实现测试，利用所述的实验装置实现的实验方法如下：(1)在水槽内放置沙石和水，将待测管道的两端分别伸入所述水槽两侧的安装孔内，所述待测管道与力学装置相连，所述力学装置包括固定装置和管道轴向加载压力装置，所述待测管道的一端通过固定装置固定在所述安装孔上，所述待测管道的另一端穿过所述安装孔并与所述管道轴向加载压力装置相连。(2)所述管道轴向加载压力装置逐步增大轴向载荷，直至待测管道发生弯曲失稳，记录下此时的极限轴向载荷。10.如权利要求9所述的海底管道侧向屈曲实验方法，其特征在于，所述水槽的侧面设有最高水位线，所述水槽内放置沙石和水至所述最高水位线；所述管道轴向加载压力装置包括端板以及与所述端板连接的横梁，所述端板与横梁形成的容置空间内设有加载压力装置，所述加载压力装置的一端与所述端板相连，所述加载压力装置的另一端与计算机相连，所述计算机可以实时读取所述加载压力装置的加载压力
数值；所述待测管道上设有应变片传感器，所述应变片传感器用来感受所述待测管道上的应变量并转换成可用输出信号并传递给所述计算机；所述加载压力装置逐步增大轴向载荷，所述应变片传感器感受所述待测管道上的应变量并转换成可用输出信号并传递给所述计算机，所述计算机分析所述待测管道是否处于弯曲失稳状态，当所述待测管道处于弯曲失稳临界状态时，所述计算机记录下此时的轴向载荷，即得到极限轴向载荷。

技术总结
本发明公开了一种模拟海底管道侧向屈曲的实验装置，包括水槽，所述水槽两侧设有安装孔，待测管道的两端分别伸入所述水槽两侧的安装孔内，所述待测管道与力学装置相连，所述力学装置包括固定装置和管道轴向加载压力装置，所述待测管道的一端通过固定装置固定在所述安装孔上，所述待测管道的另一端穿过所述安装孔并与管道轴向加载压力装置相连。本发明提供的模拟海底管道侧向屈曲的实验装置能够模拟海底管土耦合接触环境，并进行管道极限轴向载荷的测试。荷的测试。荷的测试。


技术研发人员：谢鹏 常江涛 陈信斌
受保护的技术使用者：中山大学
技术研发日：2022.07.04
技术公布日：2022/11/15