1.一種海洋工程柔順性管纜反復(fù)彎曲測(cè)試裝置,其特征在于:包括砧座,所述砧座包括管纜彎曲支撐板和位于所述管纜彎曲支撐板上的兩個(gè)弧板,兩個(gè)所述弧板的弧面之間相對(duì)設(shè)置,所述管纜彎曲支撐板上設(shè)有連接管纜的固定接頭Ⅰ,所述固定接頭Ⅰ位于兩個(gè)所述弧板的弧面之間,所述固定接頭Ⅰ的軸線位于兩個(gè)所述弧板的軸線所在平面內(nèi),所述測(cè)試裝置還包括驅(qū)動(dòng)管纜在所述平面內(nèi)繞著所述固定接頭Ⅰ反復(fù)彎曲的驅(qū)動(dòng)裝置和固定所述管纜彎曲支撐板的支撐臺(tái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋工程柔順性管纜反復(fù)彎曲測(cè)試裝置,其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)裝置包括作動(dòng)器,所述一種海洋工程柔順性管纜反復(fù)彎曲測(cè)試裝置還包括棘輪,
所述作動(dòng)器一端通過(guò)連接桿Ⅰ與轉(zhuǎn)動(dòng)接頭Ⅰ連接,所述作動(dòng)器可繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)接頭Ⅰ在所述平面內(nèi)旋轉(zhuǎn),
所述作動(dòng)器的另一端通過(guò)連接桿Ⅱ與轉(zhuǎn)動(dòng)接頭Ⅱ連接,所述作動(dòng)器可繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)接頭Ⅱ在所述平面內(nèi)旋轉(zhuǎn),
所述連接桿Ⅰ和所述連接桿Ⅱ的軸線均位于所述平面內(nèi),
所述棘輪通過(guò)棘輪座與所述支撐臺(tái)連接,所述棘輪座上設(shè)有防止所述棘輪沿鎖死方向旋轉(zhuǎn)的止擋塊,所述棘輪的旋轉(zhuǎn)中心固定連接有曲柄,所述曲柄的另一端設(shè)有可沿所述連接桿Ⅱ滑動(dòng)的滑套,所述滑套的軸線平行于所述棘輪的旋轉(zhuǎn)平面,
所述轉(zhuǎn)動(dòng)接頭Ⅰ的另一端設(shè)有與管纜連接的固定接頭Ⅱ,
所述轉(zhuǎn)動(dòng)接頭Ⅱ的另一端與所述支撐臺(tái)固定連接,
工作狀態(tài)下,所述作動(dòng)器伸縮,驅(qū)動(dòng)所述滑套沿所述連接桿Ⅱ滑動(dòng),從而改變所述作動(dòng)器擺動(dòng)的方向,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)管纜反復(fù)彎曲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋工程柔順性管纜反復(fù)彎曲測(cè)試裝置,其特征在于:所述弧板的水平截面的外沿上曲率半徑為3米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋工程柔順性管纜反復(fù)彎曲測(cè)試裝置,其特征在于:所述弧板的內(nèi)沿設(shè)有與所述管纜彎曲支撐板連接的支撐桁架結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種海洋工程柔順性管纜反復(fù)彎曲測(cè)試裝置,其特征在于:所述支撐臺(tái)上還設(shè)有垂直軌道裝置,所述垂直軌道裝置具有垂直導(dǎo)槽,所述垂直導(dǎo)槽內(nèi)設(shè)有環(huán),所述環(huán)的兩側(cè)具有與所述垂直導(dǎo)槽的槽壁連接的連接柱,所述連接桿Ⅰ一端與所述作動(dòng)器連接,另一端穿過(guò)所述環(huán)與所述轉(zhuǎn)動(dòng)接頭Ⅰ連接,
工作狀態(tài)下,所述環(huán)可通過(guò)所述連接柱沿所述垂直導(dǎo)槽滑動(dòng)和相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
6.一種海洋工程柔順性管纜反復(fù)彎曲測(cè)試方法,其特征在于具有如下步驟:
S1、設(shè)計(jì)如權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述的測(cè)試裝置;
S2、將管纜的一端通過(guò)管纜接頭與所述固定接頭Ⅰ垂直連接,管纜的另一端通過(guò)管纜接頭與所述固定接頭Ⅱ連接;
S3、在距離所述弧板最近的管纜的母線上開(kāi)取多個(gè)密集排列的、能將管纜內(nèi)部的鎧裝鋼絲漏出、并能容納應(yīng)變片的開(kāi)口,通過(guò)膠水將所述應(yīng)變片粘結(jié)于所述鎧裝鋼絲上,同時(shí)用膠帶將連接于所述應(yīng)變片的排線一端固定于管纜上,所述排線另一端與采集系統(tǒng)連接,實(shí)現(xiàn)應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸;
S4、在管纜軸向三等分一處開(kāi)取約直徑三分之一的矩形視窗口,方便觀察反復(fù)彎曲過(guò)程中鎧裝鋼絲的位移累積狀態(tài)變化;
S5、調(diào)整所述滑套的位置,進(jìn)而改變所述作動(dòng)器擺動(dòng)的最大幅度,使其能夠在管纜最小彎曲半徑內(nèi)工作,并且不破壞管纜;
S6、通過(guò)所述作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)對(duì)管纜進(jìn)行小幅度加載,分析采集的應(yīng)變隨時(shí)間變化的曲線,完成對(duì)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行初步的調(diào)試,待達(dá)到測(cè)試要求后,分組開(kāi)展實(shí)驗(yàn);
S7、設(shè)定所述作動(dòng)器的推進(jìn)速度,隨著荷載的不斷增大,管纜逐漸向所述弧板彎曲,記錄各應(yīng)變片的數(shù)據(jù)變化情況以及拍照記錄鎧裝鋼絲的變形狀態(tài),直到達(dá)到規(guī)定的反復(fù)彎曲次數(shù)。