文档介绍：水下机械构造阻尼测试装置设计
【摘要】水下设施常承受海洋波浪、海流等复杂环境因素影响，尤其水下机械构造所承受的阻尼力对机械构造的力学性能及稳定运行均产生重要影响。本文设计了一种水下机械构造关键阻尼参数测试装置，并使用水下机械构造阻尼测试装置设计
【摘要】水下设施常承受海洋波浪、海流等复杂环境因素影响，尤其水下机械构造所承受的阻尼力对机械构造的力学性能及稳定运行均产生重要影响。本文设计了一种水下机械构造关键阻尼参数测试装置，并使用该测试装置对水下机械构造的阻尼参数进展了测试讨论，为水下机械构造力学性能的试验研究提供了参考方法和手段。
【关键词】机械构造；阻尼；测试装置
1引言
随着海洋油气开发逐步进入深水，水下设施尤其水下机械构造在深水海洋开发中扮演着越来越重要的角色。水下机械构造具有布置灵敏、适应性强、可重复使用、本钱较小等优点，同时由于反复承受海洋波流等复杂环境荷载，水下机械构造所承受的阻尼力对其力学性能及稳定运行产生重要影响。本文通过对水下阻尼力分析方法进展理论研究，并开发出一种水下机械构造阻尼测试装置，为水下机械构造的力学性能试验提供了根据和参考。
2流体力学根本理论及水下阻尼力分析方法

流体运动应遵循质量守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律3大定律。在流体力学理论中表达为连续性方程、动量方程和能量方程。我们一般把液体看作是不可压缩流体，气体看作是可压缩流体。海洋工程中，水下机械构造所承受的海洋环境通常作为不可压缩流体进展考虑。黏性是流体抵抗剪切变形的一种属性。不同的流体在一样的剪切力作用下其变形速度是不同的，即流体的黏性不同。自然界中的通常的流动状态主要有两种形式，即层流与湍流。层流是指流体在流动过程中流体运动较为规那么，流体层间没有互相掺混，质点的轨线光滑，且流场稳定；而湍流的特征那么不同，流体层间运动不规那么，各部分剧烈掺混。一般而言，海洋工程中海床边界层、海面边界层范围内的水流运动情况非常复杂，湍流较为普遍。而其他水深范围内通常可认为是层流运动。

海洋工程中，构造物的阻力一般由两部分组成：①由于流体的黏性在物体外表上作用着切向应力，由此切向应力所形成的摩擦阻力；②由于边界层别离，物体前后形成压强差而产生的压差阻力。摩擦阻力和压差阻力之和统称为构造物所受阻尼力。学术界研究及工程经历得出，构造物阻力与来流的动压、构造物在垂直于来流方向的截面积A成正比，即单位长度的构造物所受到的阻尼力为D=1/2ρU2dCD，CD为阻力系数。
3水下机械构造阻尼测试装置开发及测试方法

水下机械构造阻尼力的测试需要对海洋流速U及机械构造在波流冲击下所受阻尼力进展测试。同时根据现场实际工况，考虑不同流速、不同角度下海流对机械构造的冲击作用。考虑在静止流体中模拟运动情况，即通过控制机械构造系统的运动速度来实现构造物在海洋环境中的模拟。考虑设计一套承载系统来对机械构造物进展固定。为了实现不同角度模拟，进展变角度设计。同时，考虑不同流速的模拟，进展可连续调速的动力与传动系统设