本发明涉及实验设备领域，具体是悬链线立管触地段疲劳实验分析系统。
背景技术：
1、深海油气资源高效开发不仅关系着国家能源安全，同时还是国家经济发展、社会进步的标志之一。钢悬链线立管系统作为油气资源输送的“大动脉”，是连接深海矿产资源和水面工程船之间的“物质”交换的唯一通道，在海洋油气开采领域中占有举足轻重的地位，展现出广阔的应用前景。
2、尽管钢悬链线立管在深海油气方面具有成本低、耐高温高压等很多优点，目前立管长度高达数千米，长径比很大，对于立管的结构强度和疲劳寿命有着很高的要求。在管土作用疲劳损伤方面，立管与海床相互耦合作用机理非常复杂，涉及到土壤非线性扰动、循环荷载下土体刚度弱化、沟槽的演化、立管的非线性振动以及管土接触等，系统开展了海床刚度、浮体响应、沟槽深度等因素对立管疲劳破坏的影响规律。
3、目前常用的疲劳预测方法常采用截断的悬链线立管模型，不能准确地预测管土作用下触地点的疲劳损伤情况，亟待开展考虑海床刚度和沟槽影响下的悬链线立管疲劳预报模型，厘清悬链线立管管土作用下疲劳损伤与土体参数的影响规律。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的是提供悬链线立管触地段疲劳实验分析系统，以解决背景技术提出的问题。
2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
3、本发明的悬链线立管触地段疲劳实验分析系统，包括波流水槽、数据采集区和电脑；
4、所述波流水槽的一端设有用于制造波流的造波流系统，所述波流水槽的底部设有粉质粘土层，所述波流水槽的另一端设有通过支架固定的悬链线立管，所述悬链线立管的一端平放于所述粉质粘土层上，所述悬链线立管的另一端固定在所述支架上的往复运动装置中，所述往复运动装置由伺服液压装置驱动；所述伺服液压装置与所述电脑连接；
5、所述往复运动装置用于模拟悬浮平台的垂向和侧向的运动以及使得所述悬链线立管产生振动，所述数据采集区用于采集所述悬链线立管的实验数据并传递至所述电脑。
6、在本申请一实施例中，所述数据采集区包括数据采集仪、用于采集所述悬链线立管的位移量的多个布拉格光栅、用于采集所述粉质粘土层的剪切强度变化的孔压传感器和用于采集所述悬链线立管的图像的高速摄像机；
7、所述多个布拉格光栅均设置于所述悬链线立管的表面，所述孔压传感器设置于所述粉质粘土层内，所述孔压传感器位于所述悬链线立管下方，所述高速摄像机朝向所述悬链线立管；所述多个布拉格光栅、所述孔压传感器和所述高速摄像机均与所述数据采集仪连接，所述数据采集仪与所述电脑连接。
8、在本申请一实施例中，所述造波流系统包括电动伺服造波机和控制系统，所述电动伺服造波机包括滑块、导轨、推波板、丝杠和电机，所述丝杠与所述电机的输出轴连接，所述丝杠与所述滑块螺纹配合连接，所述滑块与所述导轨配合连接，所述推波板与所述滑块固定连接；
9、所述电机与所述控制系统连接，所述控制系统连接至所述电脑。
10、在本申请一实施例中，所述粉质粘土层为粉质粘土、沙土、砂砾其中之一或者多个组合。
11、在本申请一实施例中，所述悬链线立管包括平放于所述粉质粘土层上的水平段和自然悬挂的悬挂段，所述悬挂段的端部与所述往复运动装置通过连接杆固定。
12、在本申请一实施例中，所述悬挂段和所述水平段中靠近所述悬挂段的部分设有用于捕捉所述悬链线立管的位移信息的荧光标记点。
13、在本申请一实施例中，所述波流水槽请采用透明有机材质。
14、在本申请一实施例中，所述往复运动装置用于调节所述悬链线立管的垂向和侧向运动的振幅和周期。
15、本发明的有益效果是：本发明的悬链线立管触地段疲劳实验分析系统，包括波流水槽、数据采集区和电脑；波流水槽的一端设有用于制造波流的造波流系统，波流水槽的底部设有粉质粘土层，波流水槽的另一端设有通过支架固定的悬链线立管，悬链线立管的一端平放于粉质粘土层上，悬链线立管的另一端固定在支架上的往复运动装置中，往复运动装置由伺服液压装置驱动；伺服液压装置与电脑连接；往复运动装置用于模拟悬浮平台的垂向和侧向的运动以及使得悬链线立管产生振动，数据采集区用于采集悬链线立管的实验数据并传递至电脑。本申请将悬链线立管触地点上方进行截断，并结合往复运动装置可模拟平台的垂向和侧向的运动，诱导立管产生振动，该装置可调节悬链线立管垂向和侧向运动的振幅和周期；并设置了可以根据实验的需要，选择不同的土层，来达到不同土层刚度；还引入了造波流系统，来模拟不同海流情况；用孔压传感器同步采集立管周围土体剪切强度的变化特征，综合分析立管振动响应和沟槽演化特性。
1.悬链线立管触地段疲劳实验分析系统，其特征在于，包括波流水槽、数据采集区和电脑；
2.根据权利要求1所述的悬链线立管触地段疲劳实验分析系统，其特征在于，所述数据采集区包括数据采集仪、用于采集所述悬链线立管的位移量的多个布拉格光栅、用于采集所述粉质粘土层的剪切强度变化的孔压传感器和用于采集所述悬链线立管的图像的高速摄像机；
3.根据权利要求1所述的悬链线立管触地段疲劳实验分析系统，其特征在于，所述造波流系统包括电动伺服造波机和控制系统，所述电动伺服造波机包括滑块、导轨、推波板、丝杠和电机，所述丝杠与所述电机的输出轴连接，所述丝杠与所述滑块螺纹配合连接，所述滑块与所述导轨配合连接，所述推波板与所述滑块固定连接；
4.根据权利要求1所述的悬链线立管触地段疲劳实验分析系统，其特征在于，所述粉质粘土层为粉质粘土、沙土、砂砾其中之一或者多个组合。
5.根据权利要求1所述的悬链线立管触地段疲劳实验分析系统，其特征在于，所述悬链线立管包括平放于所述粉质粘土层上的水平段和自然悬挂的悬挂段，所述悬挂段的端部与所述往复运动装置通过连接杆固定。
6.根据权利要求5所述的悬链线立管触地段疲劳实验分析系统，其特征在于，所述悬挂段和所述水平段中靠近所述悬挂段的部分设有用于捕捉所述悬链线立管的位移信息的荧光标记点。
7.根据权利要求1所述的悬链线立管触地段疲劳实验分析系统，其特征在于，所述波流水槽采用透明有机材质。
8.根据权利要求1所述的悬链线立管触地段疲劳实验分析系统，其特征在于，所述往复运动装置用于调节所述悬链线立管的垂向和侧向运动的振幅和周期。
