一種海洋平臺柱腿載荷測量結構的製作方法

2023-06-03 16:37:36 1

專利名稱：一種海洋平臺柱腿載荷測量結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在海洋平臺柱腿上測量海洋波浪載荷的測量裝置。
背景技術：
冰載荷波浪載荷是我國海域油氣鑽井平臺設計的主要控制載荷。影響載荷的因素很多，主要有海冰的物理力學性質以及海冰與平臺結構的耦合作用等。如果單從理論上進行分析則難度較大，因此分析平臺結構載荷的主要手段是通過試驗來進行，包括模型試驗和原型試驗。面前測量主要是通過壓力盒或載荷盒來實現。
鑑於各種測量條件的限制，壓力盒往往只能分布在有限幾個平臺樁腿上，而且沿樁腿一周的分布角度也有限，因此無法實現對平臺總的、全方位的載荷測量。因此人們又試圖通過利用結構的整體響應(如加速度響應)的方法來反算平臺的動態載荷。但這種動態載荷反演方法需要比較完整和精確的結構參數如固有頻率、阻尼和模態等，否則反演的結果會有較大的誤差。此外，在測點數目有限的情況下，測點的布置和測量數據的精度都對反演的結果有較大的影響。

發明內容
針對現有技術存在的問題，本發明的目的在於提供一種海洋平臺柱腿載荷測量結構，能夠準確地測量海洋波浪對平臺柱腿產生的載荷。
為實現上述目的，本發明提供的一種海洋平臺柱腿載荷測量結構包括懸浮筒和六維傳感器，懸浮筒具有適當長度，其套裝在海洋平臺柱腿上，懸浮桶和平臺柱腿之間設置有2隻以上六維傳感器，該六維傳感器與所述平臺柱腿和懸浮桶之間具有適當的間隙；所述六維傳感器一端固定在懸浮桶上，一端固定在平臺柱腿上。
進一步地，所述六維傳感器包括安裝底座，安裝底座包括應變橋和應變槽，所述應變槽為開設在安裝底座上的圓柱狀通孔，應變橋為長方體形，所述應變槽內圓周面上、應變橋的正面和側面上分別設置有應變片。
本發明通過安裝六維傳感器，能夠進行fx短距、fx長距、fy短距、fy長距、fz扭距和mz扭距的六個方向的測量，從而實現了對海洋波浪對於平臺柱腿施加的多向載荷的測量。


圖1為本發明結構示意圖；圖2為本發明六維傳感器的結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明包括懸浮筒7和六維傳感器9、10、11、12，4隻六維傳感器9、10、11、12分布在懸浮桶7和平臺柱腿8之間，並各成90°，上面2隻傳感器9、10，觸點向下，下面兩隻傳感器11、12，觸點向上。安裝時要保證傳感器9、10、11、12與平臺柱腿8和懸浮桶7之間有間隙。六維傳感器9、10、11、12用四顆螺釘固定在懸浮桶7上，觸點與平臺柱腿8固定。懸浮桶7與平臺柱腿8間只由六維傳感器9、10、11、12連接，無其他受力裝置。如圖2所示，六維傳感器包括安裝底座1，安裝底座1包括應變橋3和應變槽2，應變槽2為開設在安裝底座1上的圓柱狀通孔，應變橋3為長方體形，應變槽2內圓周面上、應變橋3的正面和側面上分別設置有應變片4、5、6。靠近應變槽2的一端為觸點。
通過以上的設置，分布在各個位置上的應變片4、5、6就可以進行不同方向載荷的測量，即可以進行fx短距(測量fx)、fx長距(測量fx、my)、fy短距(測量fy)、fy長距(測量fy、mx)、fz、mz扭距(測量fy、mx、mz)方向的六向載荷測量。
權利要求
1.一種海洋平臺柱腿載荷測量結構，其特徵在於，包括懸浮筒和六維傳感器，懸浮筒具有適當長度，其套裝在海洋平臺柱腿上，懸浮桶和平臺柱腿之間設置有2隻以上六維傳感器，該六維傳感器與所述平臺柱腿和懸浮桶之間具有適當的間隙；所述六維傳感器一端固定在懸浮桶上，一端固定在平臺柱腿上。
2.根據權利要求1所述的一種海洋平臺柱腿載荷測量結構，其特徵在於，所述六維傳感器包括安裝底座，安裝底座包括應變橋和應變槽，所述應變槽為開設在安裝底座上的圓柱狀通孔，應變橋為長方體形，所述應變槽內圓周面上、應變橋的正面和側面上分別設置有應變片。
全文摘要
本發明公開了一種海洋平臺柱腿載荷測量結構，包括懸浮筒和六維傳感器，懸浮筒具有適當長度，其套裝在海洋平臺柱腿上，懸浮桶和平臺柱腿之間設置有2隻以上六維傳感器，該六維傳感器與所述平臺柱腿和懸浮桶之間具有適當的間隙；所述六維傳感器一端固定在懸浮桶上，一端固定在平臺柱腿上。
文檔編號G01L1/22GK101034024SQ200710063439
公開日2007年9月12日 申請日期2007年1月31日 優先權日2007年1月31日
發明者丁樺, 時忠民, 楊兵, 周昊, 李文穎 申請人:中國科學院力學研究所