CN111504599B - 基于t型驳和载荷快速转移的浮托安装试验模型及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于T型驳和载荷快速转移的浮托安装试验模型及方法，浮托安装试验模型包括上部组块模型、导管架模型、T型驳模型、举升机构模型、桩腿耦合装置模型和甲板支撑单元模型；上部组块模型在试验开始阶段由举升机构模型支撑，并能在举升机构模型的作用下上升或下降；上部组块模型在试验过程中由举升机构模型和导管架模型共同支撑；上部组块模型在试验结束时仅由导管架模型支撑从而实现上部组块模型的转移。本发明利用伺服控制***控制丝杠升降，并利用分布式压载舱连续注水作业联合控制，基于T型驳和试验水池环境实现上部组块载荷快速转移的连续过程，整个载荷转移过程迅速、精确，同时可实现对船模浮态的调整。

Description

基于T型驳和载荷快速转移的浮托安装试验模型及方法

技术领域

本发明涉及船舶与海洋工程技术，特别涉及一种基于T型驳和载荷快速转移的浮托安装试验模型及模型试验方法。

背景技术

浮托安装法，是指建造完成后的海洋平台上部组块由驳船运载驶入大开口导管架，在相应位置应用锚链、护舷和系泊缆等设备完成定位后，调节驳船的压载***使驳船水位下降，进行上部组块与导管架对接的海上安装作业方法。相较于吊装安装法，浮托法可有效避免浮吊船起吊能力不足的问题，实现海洋大型平台组块的整体安装，是一种效益更高的海上施工新技术。

传统浮托安装过程中，上部组块安装至导管架通常有两种途径：(1)依靠潮位变化使上部组块与驳船同步升降：潮位较高时驳船驶入目标海域，等待潮位下降使驳船-上部组块整体下降，完成浮托安装；(2)控制驳船压载***向内部压载水舱注水，驳船吃水下降使上部组块桩尖与导管架产生接触，直到组块载荷完全由导管架支撑，浮托安装。海上浮托安装过程具有大尺度、环境多变、上部组块与导管架之间相对运动复杂等特点。传统浮托法中考虑压载***注水效率限制，驳船水位变化较慢，安装过程耗时较长，提高了浮托安装的风险。

本申请所述载荷快速转移技术是基于传统浮托法进行的优化，目的是大幅度缩减浮托安装过程上部组块载荷转移所需时间，从而避免了复杂海洋环境给浮托安装过程带来的风险，提高大型组块浮托安装的效率及可靠性。

此外，考虑浮托安装过程中诸多条件限制，驳船结构设计上应满足一定要求：首先驳船应具有足够的稳性和强度。浮托安装过程中上部组块结构通常被支撑在驳船艏部，当上部组块载荷转移至导管架后，驳船压载变化对其浮态产生影响；其次，在浮托安装过程进行前，导管架已完成加工并安装于目标海域，安装驳船驶入导管架开口完成后续安装，驳船艏部宽度应满足导管架桩腿间距。基于上述两点要求，将驳船设计成艏艉船宽不同的T型。T型(凸字)驳船是一种艏艉半宽差异较大，适用于浮托安装的驳船。T型驳船艏艉宽度及沿船长方向的分布需要根据导管架下水以及浮托的吨位要求进行确定。

现阶段研究者们针对T型驳浮托安装的模型试验中，尚未进行载荷快速转移技术应用的研究。通常上部组块模型由船模内部的固定结构进行支撑，浮托安装过程驳船与上部组块之间不发生相对运动。为实现对驳船吃水的调整，在试验进行过程中的某一时刻，通过人工手段在船模内放置砝码以满足浮托安装吃水要求。此试验方法不能真实还原实际浮托安装上部组块载荷转移的连续过程，且驳船压载突变对其浮态造成较大影响，对实验数据准确性也会产生一定影响。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于T型驳和载荷快速转移的浮托安装试验模型及模型试验方法。本发明为将载荷快速转移技术应用于T型驳浮托安装的水池模型试验方法，在水池模型试验中运用伺服控制***控制丝杠升降，并利用分布式压载舱连续注水作业，在试验进行中完成对T型驳船浮态、惯量、重心位置的调整，连续模拟浮托安装过程中上部组块载荷快速转移；通过水池模型试验，研究超大型组块浮托安装过程中的载荷快速转移技术可行性，对快速载荷转移***安装设计方案进行验证，为工程分析和方案设计提供设计参考依据。

本发明所采用的技术方案是：一种基于T型驳和载荷快速转移的浮托安装试验模型，所述浮托安装试验模型包括：

上部组块模型；

导管架模型；

T型驳模型，所述T型驳模型的内部设置有分布式压载水舱模型，分别为位于船艏的第一压载水舱模型、位于船舯的第二压载水舱模型和位于船艉的第三压载水舱模型；所述T型驳模型的艏部位于所述导管架模型的开口之间，在所述T型驳模型的舷侧位置设置有横荡护舷靠垫模型和纵荡护舷靠垫模型；所述T型驳模型的四周设置有系泊缆模型；

举升机构模型，所述举升机构模型设置在所述T型驳模型的艏部，纵向上位于所述第一压载水舱模型与所述第二压载水舱模型之间、横向上位于所述导管架模型之间；

桩腿耦合装置模型，所述桩腿耦合装置模型设置在所述导管架模型的桩腿上部，用于对接所述上部组块模型的立柱；以及，

甲板支撑单元模型，所述甲板支撑单元模型设置在所述举升机构模型的丝杠上部；

其中，所述上部组块模型在试验开始阶段由所述举升机构模型支撑，所述甲板支撑单元模型位于所述上部组块模型与所述举升机构模型之间，所述上部组块模型能在所述举升机构模型的作用下上升或下降；所述上部组块模型在试验过程中由所述举升机构模型和所述导管架模型共同支撑；所述上部组块模型在试验结束时仅由所述导管架模型支撑从而实现所述上部组块模型的转移；

所述浮托安装试验模型还包括：

非接触式六自由度光学运动测量***，用于测量及采集所述T型驳模型重心位置的六个自由度和所述上部组块模型重心位置的六个自由度；

三自由度线加速度传感器，用于测量所述T型驳模型重心位置的线加速度和所述上部组块模型重心位置的线加速度；

角加速度传感器，用于测量所述T型驳模型重心位置的角加速度和所述上部组块模型重心位置的角加速度；

三分力传感器，分别安装在每个所述桩腿耦合装置模型和每个所述甲板支撑单元模型上，用于测量每个所述桩腿耦合装置模型和每个所述所述甲板支撑单元模型处的三分力；

系泊拉力传感器，安装在每个所述系泊缆模型上，用于测量所述T型驳模型所受的系泊力的大小；

压力传感器，用于测量所述横荡护舷靠垫模型的受力和所述纵荡护舷靠垫模型的受力；

动态信号分析测试***，所述三自由度线加速度传感器、角加速度传感器、三分力传感器、压力传感器和系泊拉力传感器均连接至所述动态信号分析测试***；以及，

伺服控制***，所述举升机构模型连接至所述伺服控制***，由所述伺服控制***控制所述举升机构模型的丝杠的升降。

进一步地，所述举升机构模型采用伺服电动缸，所述伺服电动缸包括伺服电机，同步带传动结构和丝杠，所述伺服电机采用闭环伺服控制，控制精度为±0.1mm。

进一步地，所述甲板支撑单元模型采用帽状结构，能限制所述上部组块模型x、y方向的运动。

本发明所采用的另一技术方案是：一种基于上述基于T型驳和载荷快速转移的浮托安装试验模型的模型试验方法，包括以下步骤：

试验准备阶段：所述T型驳模型内的所述举升机构模型经所述甲板支撑单元模型支撑所述上部组块模型，此时，所述T型驳模型处于埋艏状态；

载荷转移第一阶段：控制所述举升机构模型的丝杠以设定的第一速度下降至设定的第一高度，使得所述上部组块模型荷载转移30％至所述导管架模型上，此时，所述T型驳模型的浮态由埋艏变为尾倾；

荷载转移第二阶段：控制所述举升机构模型的丝杠以设定的第二速度上升至设定的第二高度，同时，向所述T型驳模型内部的分布式压载水舱模型内注水，使得所述上部组块模型荷载转移70％至所述导管架模型上，此时，所述T型驳模型的浮态恢复为埋艏；

荷载转移第三阶段：控制所述举升机构模型的丝杠以设定的第三速度下降至设定的第三高度，使得所述上部组块模型载荷转移100％至所述导管架模型上，所述T型驳模型与所述上部组块模型分离，完成所述上部组块模型的安装；

同时，从试验准备阶段至荷载转移第三阶段的载荷转移过程中，对所述上部组块模型、T型驳模型、桩腿耦合装置模型、甲板支撑单元模型、横荡护舷靠垫模型、纵荡护舷靠垫模型和系泊缆模型的耦合运动响应特性进行分析。

进一步地，从试验准备阶段至荷载转移第三阶段，所述上部组块模型载荷的转移数值通过所述桩腿耦合装置模型和所述甲板支撑单元模型处的三分力传感器实时反映。

进一步地，荷载转移第二阶段中，采用三组水泵同步向所述T型驳模型的第一压载水舱模型、第二压载水舱模型和第三压载水舱模型内注水。

本发明的有益效果是：

本发明是以实际工程中载荷快速转移技术的应用为基础，针对水池模型试验条件进行的。本发明可模拟实际工程中应用载荷快速转移技术的浮托安装过程。运用伺服控制***，设定控制参数实现对丝杠位移、速度的控制，控制精度可达到±0.1mm，结合LMU(桩腿耦合装置)处三分力传感器测得实时数据，精确控制对上部组块的支撑，即载荷转移0％，30％，70％，100％四个阶段，实现上部组块载荷由T型驳模型向导管架模型的连续转移。

本发明中，除使用伺服控制***对举升过程进行精密控制，还使用水泵模拟实船压载***抽、排水过程。T型驳模型内部配置分布式压载水舱模型，分别位于船艏、船舯、船艉。水舱尺寸由实船尺寸及缩尺比严格控制，注水量根据实船相关数据计算得出。试验中根据LMU等位置的三分力传感器测得实时数据控制水泵注水时刻，以满足驳船吃水等要求。在试验进行的同时可实现对T型驳模型姿态、转动惯量以及重量中心的调整，从而确保快速载荷转移过程的整体性、连续性。上部组块模型与T型驳模型之间的DSU(甲板支撑单元)模型采用帽状结构，可限制组块x，y方向运动，提高浮托安装组块桩尖与LMU对接精度。

本发明针对水池模型试验设计完善，稳定可靠，数据传输过程稳定，控制精度高，可操作性强，可实现连续监测。本发明可模拟实际工程中载荷快速转移技术于大型组块浮托安装过程中应用，并根据试验数据进行评估，验证大型组块浮托安装过程中的快速载荷转移技术的可行性。有助于深入研究并解决海上浮托安装过程大尺度、环境多变、上部组块与导管架之间相对运动复杂等相关问题，进而提高海上浮托安装效率及可靠性。

附图说明

图1是本发明T型驳模型内部举升机构模型、压载水舱模型等装置分布图

图2是本发明浮托安装试验模型构成示意图

图3是本发明水池试验载荷转移过程示意图

附图标注：

1——上部组块模型；

2——导管架模型；

3——T型驳模型；

3a——第一压载水舱模型；

3b——第二压载水舱模型；

3c——第三压载水舱模型；

3d——横荡护舷靠垫模型；

3e——纵荡护舷靠垫模型；

3f——系泊缆模型；

4——举升机构模型；

5——桩腿耦合装置模型；

6——甲板支撑单元模型；

7——非接触式六自由度光学运动测量***

8——动态信号分析测试***；

9——伺服控制***；

10——造波机；

11——造波机控制***；

12——造风机；

13——造风机控制***；

14——浪高仪。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

海洋石油228(HYSY228)为新建造的一艘具有18000t组块浮托及导管架滑移下水安装能力的T型驳船，本发明以HYSY228为研究对象开展模型试验等相关研究，目的是为了克服现有技术中的不足，同时验证超大型组块浮托安装过程中载荷快速转移技术的可行性，为工程分析提供依据。应用水池模型试验手段，研究载荷快速转移技术在浮托安装过程中(至少包括进船阶段、对接阶段、退船阶段)与船舶6自由度运动的相互耦合作用，以及浮托安装过程的耦合作用。包括8个LMU，4个液压千斤顶等效模型，横、纵荡护舷模型，系泊缆，进船***等。基于水池模型试验测得数据评估载荷快速转移技术在浮托安装船HYSY228实际中的应用，以及浮托过程中HYSY228抗长周期波浪的能力，最后研究载荷转移工程HYSY228以及上部组块的运动特性。从而实现缩短海洋平台安装周期，节约人力物力，提高安装效率。

本发明一种基于T型驳和载荷快速转移的浮托安装试验模型及模型试验方法，以实际工程中载荷快速转移技术于浮托安装过程应用为目的，在试验水池环境下进行相应模型试验，研究T型驳进行超大型组块浮托安装过程中载荷快速转移技术的可行性，对载荷快速转移***设计安装方案进行验证，为工程应用提供相关参考依据。

传统浮托安装过程中，T型驳船通过千斤顶设备支撑上部组块，运输至目标海域开展后续安装等相关工作。本发明中，利用伺服***控制丝杠升降，并利用分布式压载舱连续注水作业联合控制，基于T型驳和试验水池环境实现上部组块载荷快速转移的连续过程。整个载荷转移过程迅速、精确，同时可实现对船模浮态的调整。本试验方法设计完善，稳定可靠，数据传输过程稳定，控制精度高，可操作性强，有助于深入研究并解决海上浮托安装过程大尺度、环境多变等相关问题。

如图1所示，一种基于T型驳和载荷快速转移的浮托安装试验模型，包括上部组块模型1、导管架模型2、T型驳模型3、举升机构模型4、桩腿耦合装置模型5、甲板支撑单元模型6。所述T型驳模型3的内部设置有分布式压载水舱模型，分别为位于船艏的第一压载水舱模型3a、位于船舯的第二压载水舱模型3b和位于船艉的第三压载水舱模型3c，如图1所示；所述T型驳模型3的艏部位于所述导管架模型2的开口之间，在所述T型驳模型3的舷侧位置设置有横荡护舷靠垫模型3d和纵荡护舷靠垫模型3e；所述T型驳模型3的四周设置有六个系泊缆模型3f。所述举升机构模型4设置在所述T型驳模型3的艏部，纵向上位于所述第一压载水舱模型3a与所述第二压载水舱模型3b之间、横向上位于所述导管架模型2之间，如图1所示。所述桩腿耦合装置模型5设置在所述导管架模型2的桩腿上部，用于对接所述上部组块模型1的立柱。所述甲板支撑单元模型6设置在所述举升机构模型4的丝杠上部。其中，所述上部组块模型1在试验准备阶段由所述举升机构模型4支撑，所述甲板支撑单元模型6位于所述上部组块模型1与所述举升机构模型4之间，所述上部组块模型1能在所述举升机构模型4的作用下上升或下降；所述上部组块模型1在试验过程中由所述举升机构模型4和所述导管架模型2共同支撑；所述上部组块模型1在试验结束时仅由所述导管架模型2支撑从而实现所述上部组块模型1由所述举升机构模型4至所述导管架模型2的转移。

本发明中所述举升机构模型4采用伺服电动缸作为液压千斤顶等效模型，来控制所述上部组块模型1的升降。所述伺服电动缸是将伺服电机，同步带传动结构、丝杠举升一体化设计的模块化产品。所述伺服电机采用闭环伺服控制，控制精度为±0.1mm，可迅速调整丝杠至所需位置，从而快速且精密地控制推力。所述T型驳模型3内部配备四套所述举升机构模型4，所述举升机构模型4与伺服控制***9连接，试验中通过所述伺服控制***9设定仿真实验的控制参数(例如：丝杠举升速度、丝杠举升位移)，实现四套举升机构模型4模拟举升浮托动作，从而实现所述上部组块模型1载荷快速转移至所述导管架模型2的连续过程。丝杠升降过程仅需几秒即可完成，实现载荷快速转移过程。

其中，所述甲板支撑单元模型6采用帽状结构，能限制所述上部组块模型1x、y方向的运动。

如图2所示，试验开始阶段，通过造波机控制***11输入波长、波高、周期等参数，控制造波机10进行造波，通过造风机控制***13设定频率，控制造风机12进行造风，并在所述T型驳模型3特定位置施加恒定拉力模拟流，使所述T型驳模型3所处水域满足试验所需风浪流条件。使用浪高仪14，对所述T型驳模型3所处位置波形进行实时监测及采集。通过非接触式六自由度光学运动测量***7测量及采集所述T型驳模型3重心位置的六个自由度和所述上部组块模型1重心位置的六个自由度；通过三自由度线加速度传感器，测量所述T型驳模型3重心位置的线加速度和所述上部组块模型1重心位置的线加速度；通过角加速度传感器，测量所述T型驳模型3重心位置的角加速度和所述上部组块模型1重心位置的角加速度；通过分别安装在每个所述桩腿耦合装置模型5和每个所述甲板支撑单元模型6上的三分力传感器，测量每个所述桩腿耦合装置模型5和每个所述所述甲板支撑单元模型6处的三分力；通过安装在每个所述系泊缆模型3f上的系泊拉力传感器，测量所述T型驳模型3所受的系泊力的大小；通过安装在每个所述横荡护舷靠垫模型3d和每个所述纵荡护舷靠垫模型3e上的压力传感器，测量所述T型驳模型3对应位置护舷受力；所述三自由度线加速度传感器、角加速度传感器、三分力传感器、横荡压力传感器、纵荡压力传感器、系泊拉力传感器和浪高仪14均连接至动态信号分析测试***8，试验数据通过动态信号分析测试***8进行采集、储存和输出，根据试验数据可分析得出载荷快速转移过程中各部分耦合运动响应特性。

基于上述基于T型驳和载荷快速转移的浮托安装模型的模型试验方法，如图3所示：

载荷快速转移模型试验为完整连续过程。除使用伺服控制***9控制丝杠实现上部组块模型1升降，还利用水泵向T型驳模型3内部的分布式压载水舱模型注水，二者协同联合控制上部组块模型1载荷连续转移。

试验准备阶段：所述T型驳模型3内的所述举升机构模型4经所述甲板支撑单元模型6支撑所述上部组块模型1，所述上部组块模型1载荷完全由所述T型驳模型3承担。且由于所述举升机构模型4安装位置靠近船艏，艏部所受压载较大，此时，所述T型驳模型3处于埋艏状态。打开造波机10，造风机12，T型驳模型3所处位置波形趋于稳定后，开始试验。

载荷转移第一阶段(第一次载荷快速转移)：通过所述伺服控制***9设定控制参数，控制所述举升机构模型4的丝杠以设定的第一速度迅速下降至设定的第一高度，下降速度和总下降高度由计算得出，实现所述上部组块模型1的桩尖安全快速***所述导管架模型2的过程。丝杠下降结束时根据试验设定，所述上部组块模型1荷载转移30％至所述导管架模型2上，转移载荷数值可由所述桩腿耦合装置模型5和所述甲板支撑单元模型6处的三分力传感器实时反映，此时，所述T型驳模型3由于艏部所受所述上部组块模型1压载减小，其浮态由埋艏变为尾倾。

荷载转移第二阶段(载荷连续转移)：载荷转移第一阶段结束后0.5-1min，所述T型驳模型3运动趋于稳定，所述上部组块模型1的桩尖已进入所述导管架模型2的插槽内，此时使用水泵向所述T型驳模型3内部的分布式压载水舱模型注水。共配备三组水泵，所述T型驳模型3内部的第一压载水舱模型3a、第二压载水舱模型3b和第三压载水舱模型3c注水过程同步进行，注水量由计算得出以满足所述T型驳模型3吃水要求。此过程可实现对所述T型驳模型3姿态、转动惯量以及重量中心的调整。在水泵注水的同时，配合所述伺服控制***9设定控制参数，所述举升机构模型4的丝杠以设定的第二速度(第二速度为恒定速度)缓慢上升至设定的第二高度，上升速度和总上升高度由计算得出，以满足实际工况要求。分布式压载水舱模型注水量达到目标之后停止注水，同时丝杠达到目标高度。本阶段结束后，所述上部组块模型1荷载转移至所述导管架模型2上的荷载转移量由30％达到70％，转移载荷数值可由所述桩腿耦合装置模型5和所述甲板支撑单元模型6处的三分力传感器实时反映，此时，所述T型驳模型3的浮态恢复为埋艏。

荷载转移第三阶段(第二次载荷快速转移)：荷载转移第二阶段结束后0.5-1min，所述T型驳模型3运动趋于稳定。所述T型驳模型3内部的分布式压载水舱模型注水量已达目标值，通过所述伺服控制***9设定控制参数，所述举升机构模型4的丝杠以设定的第三速度迅速下降至设定的第三高度，下降速度和总下降高度由计算得出。本阶段结束后，所述T型驳模型3与所述上部组块模型1分离，所述上部组块模型1载荷转移100％至所述导管架模型2上，转移载荷数值可由所述桩腿耦合装置模型5和所述甲板支撑单元模型6处的三分力传感器实时反映，完成所述上部组块模型1的安装。

待造波机10停止造波，关闭造风机12。对试验数据进行处理，获得从试验准备阶段至荷载转移第三阶段的载荷转移过程中，所述上部组块模型1、T型驳模型3、桩腿耦合装置模型5、甲板支撑单元模型6、横荡护舷靠垫模型3d、纵荡护舷靠垫模型3e和系泊缆模型3f的耦合运动响应特性分析结果。使用水泵将分布式压载水舱模型内的水排出，至此一组试验完成。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于T型驳和载荷快速转移的浮托安装试验模型，其特征在于，所述浮托安装试验模型包括：

上部组块模型(1)；

导管架模型(2)；

T型驳模型(3)，所述T型驳模型(3)的内部设置有分布式压载水舱模型，分别为位于船艏的第一压载水舱模型(3a)、位于船舯的第二压载水舱模型(3b)和位于船艉的第三压载水舱模型(3c)；所述T型驳模型(3)的艏部位于所述导管架模型(2)的开口之间，在所述T型驳模型(3)的舷侧位置设置有横荡护舷靠垫模型(3d)和纵荡护舷靠垫模型(3e)；所述T型驳模型(3)的四周设置有系泊缆模型(3f)；

举升机构模型(4)，所述举升机构模型(4)设置在所述T型驳模型(3)的艏部，纵向上位于所述第一压载水舱模型(3a)与所述第二压载水舱模型(3b)之间、横向上位于所述导管架模型(2)之间；

桩腿耦合装置模型(5)，所述桩腿耦合装置模型(5)设置在所述导管架模型(2)的桩腿上部，用于对接所述上部组块模型(1)的立柱；

甲板支撑单元模型(6)，所述甲板支撑单元模型(6)设置在所述举升机构模型(4)的丝杠上部；以及，

三组水泵，用于同步向所述T型驳模型(3)的第一压载水舱模型(3a)、第二压载水舱模型(3b)和第三压载水舱模型(3c)内注水；

其中，所述上部组块模型(1)在试验开始阶段由所述举升机构模型(4)支撑，所述甲板支撑单元模型(6)位于所述上部组块模型(1)与所述举升机构模型(4)之间，所述上部组块模型(1)能在所述举升机构模型(4)的作用下上升或下降；所述上部组块模型(1)在试验过程中由所述举升机构模型(4)和所述导管架模型(2)共同支撑；所述上部组块模型(1)在试验结束时仅由所述导管架模型(2)支撑从而实现所述上部组块模型(1)的转移；

所述浮托安装试验模型还包括：

非接触式六自由度光学运动测量***(7)，用于测量及采集所述T型驳模型(3)重心位置的六个自由度和所述上部组块模型(1)重心位置的六个自由度；

三自由度线加速度传感器，用于测量所述T型驳模型(3)重心位置的线加速度和所述上部组块模型(1)重心位置的线加速度；

角加速度传感器，用于测量所述T型驳模型(3)重心位置的角加速度和所述上部组块模型(1)重心位置的角加速度；

三分力传感器，分别安装在每个所述桩腿耦合装置模型(5)和每个所述甲板支撑单元模型(6)上，用于测量每个所述桩腿耦合装置模型(5)和每个所述甲板支撑单元模型(6)处的三分力；

系泊拉力传感器，安装在每个所述系泊缆模型(3f)上，用于测量所述T型驳模型(3)所受的系泊力的大小；

压力传感器，用于测量所述横荡护舷靠垫模型(3d)的受力和所述纵荡护舷靠垫模型(3e)的受力；

动态信号分析测试***(8)，所述三自由度线加速度传感器、角加速度传感器、三分力传感器、压力传感器和系泊拉力传感器均连接至所述动态信号分析测试***(8)；以及，

伺服控制***(9)，所述举升机构模型(4)连接至所述伺服控制***(9)，由所述伺服控制***(9)控制所述举升机构模型(4)的丝杠的升降。

2.根据权利要求1所述的一种基于T型驳和载荷快速转移的浮托安装试验模型，其特征在于，所述举升机构模型(4)采用伺服电动缸，所述伺服电动缸包括伺服电机，同步带传动结构和丝杠，所述伺服电机采用闭环伺服控制，控制精度为±0.1mm。

3.根据权利要求1所述的一种基于T型驳和载荷快速转移的浮托安装试验模型，其特征在于，所述甲板支撑单元模型(6)采用帽状结构，能限制所述上部组块模型(1)x、y方向的运动。

4.一种基于上述权利要求1至3任一项所述的基于T型驳和载荷快速转移的浮托安装试验模型的模型试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

试验准备阶段：所述T型驳模型(3)内的所述举升机构模型(4)经所述甲板支撑单元模型(6)支撑所述上部组块模型(1)，此时，所述T型驳模型(3) 处于埋艏状态；

载荷转移第一阶段：控制所述举升机构模型(4)的丝杠以设定的第一速度下降至设定的第一高度，使得所述上部组块模型(1)荷载转移30％至所述导管架模型(2)上，此时，所述T型驳模型(3)的浮态由埋艏变为尾倾；

荷载转移第二阶段：控制所述举升机构模型(4)的丝杠以设定的第二速度上升至设定的第二高度，同时，向所述T型驳模型(3)内部的分布式压载水舱模型内注水，其中，采用三组水泵同步向所述T型驳模型(3)的第一压载水舱模型(3a)、第二压载水舱模型(3b)和第三压载水舱模型(3c)内注水，使得所述上部组块模型(1)荷载转移70％至所述导管架模型(2)上，此时，所述T型驳模型(3)的浮态恢复为埋艏；

荷载转移第三阶段：控制所述举升机构模型(4)的丝杠以设定的第三速度下降至设定的第三高度，使得所述上部组块模型(1)载荷转移100％至所述导管架模型(2)上，所述T型驳模型(3)与所述上部组块模型(1)分离，完成所述上部组块模型(1)的安装；

同时，从试验准备阶段至荷载转移第三阶段的载荷转移过程中，对所述上部组块模型(1)、T型驳模型(3)、桩腿耦合装置模型(5)、甲板支撑单元模型(6)、横荡护舷靠垫模型(3d)、纵荡护舷靠垫模型(3e)和系泊缆模型(3f)的耦合运动响应特性进行分析。

5.根据权利要求4所述的基于T型驳和载荷快速转移的浮托安装试验模型的模型试验方法，其特征在于，从试验准备阶段至荷载转移第三阶段，所述上部组块模型(1)载荷的转移数值通过所述桩腿耦合装置模型(5)和所述甲板支撑单元模型(6)处的三分力传感器实时反映。

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