CN113970421A - 一种用于测量水下管汇受力的实验装置和实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于测量水下管汇受力的实验装置和实现方法，其中，所述用于测量水下管汇受力的实验装置包括拖车***和至少四个测力装置，所述拖车***用于拖动水下管汇运动，每个所述测力装置的其中一端分别与所述拖车***连接，另一端分别能够与水下管汇连接，所述测力装置用于测量所述拖车***拖动所述水下管汇运动时的拉力，所述测力装置和所述拖车***的连接位置与所述测力装置和所述水下管汇的连接位置相对应。本发明结构简单、操作方便，能够精确测量水下管汇受力。
Description
技术领域
本发明涉及水动力系数技术领域，具体的，涉及一种用于测量水下管汇受力的实验装置和实现方法。
背景技术
水下管汇水动力性能测试是指利用物理模型方法，确定管汇模型性能研究和实际管汇设计中所要求的有关数据及资料的一种手段，它可以对管汇的综合性能进行***的估算和评估。管汇模型试验不仅可以通过管汇模型在水中不同速度域的受力来估算出实际管汇受力，还可以对管汇在水中所发生的物理现象进行更深刻的理解。它可以促进理论工程进一步发展，使工程计算中所应用的计算方法不断的完善，提高理论研究和工程设计能力，优化管汇性能，提高深水油气开发设备国产化。
现有技术中，通过应变片进行船舶或其他水下设备(如水下管汇)的阻力测量，但应变片测力对于大应变有较大的非线性，且输出信号较弱，容易造成实验结果偏差较大。
为了提高海洋平台操作人员工作的效率和安全性，研发一种结构简单、操作方便，能够精确测量水下管汇受力的用于测量水下管汇受力的实验装置和实现方法，进行水下管汇水动力相关的实验研究是十分有必要的。
发明内容
针对上述现有技术中的问题，本发明提出了一种用于测量水下管汇受力的实验装置和实现方法，结构简单、操作方便，能够精确测量水下管汇受力。
第一方面，本发明提供了一种用于测量水下管汇受力的实验装置，包括拖车***和至少四个测力装置，所述拖车***用于拖动水下管汇运动，每个所述测力装置的其中一端分别与所述拖车***连接，另一端分别能够与水下管汇连接，所述测力装置用于测量所述拖车***拖动所述水下管汇运动时的拉力，所述测力装置和所述拖车***的连接位置与所述测力装置和所述水下管汇的连接位置相对应。
在一个实施方式中，所述拖车***包括导轨、拖车和控制***，所述拖车设置在所述导轨上，并能够沿所述导轨移动，所述控制***与所述拖车电性连接，所述控制***用于控制所述拖车运动。
采用上述实施方式的有益效果是：拖车沿导轨运动，运动平稳，精度高。
在一个实施方式中，所述测力装置包括拉力传感器，所述拉力传感器的一端与所述拖车***连接，另一端通过钢绞绳与所述水下管汇连接，所述拉力传感器用于感测所述钢绞绳受到的拉力参数，以测量所述水下管汇运动时所述测力装置承受的拉力。
采用上述实施方式的有益效果是：拉力传感器精度高，测量范围广，寿命长，结构简单，频响特性好，能在恶劣条件下工作。
在一个实施方式中，所述测力装置还包括花篮螺丝，所述花篮螺丝设置在所述拉力传感器和所述钢绞绳之间，所述花篮螺丝用于拉紧所述钢绞绳，并调节所述钢绞绳的松紧。
采用上述实施方式的有益效果是：花篮螺丝的设置能够调节钢绞绳的松紧。
在一个实施方式中，所述测力装置还包括拉簧，所述拉簧设置在所述花篮螺丝与所述钢绞绳之间，所述拉簧用于起到缓冲的作用，避免对所述拉力传感器造成损伤。
采用上述实施方式的有益效果是：拉簧起到缓冲的作用，避免拉力过大对拉力传感器造成损伤。
第二方面，本发明还提供了一种用于测量水下管汇受力的实验方法，包括以下步骤：
在水下管汇处于静水平衡状态时，对所述水下管汇垂荡和横荡两个自由度进行约束，并控制所述拖车***进行第一次运动，测量第一次运动时所述水下管汇的第一阻力；
将所述水下管汇在平行于水平面的平面内顺时针旋转90°，控制所述拖车***进行第二次运动，测量第二次运动时所述水下管汇的第二阻力；
将所述水下管汇在垂直于水平面的平面内顺时针旋转90°，控制所述拖车***进行第三次运动，测量第三次运动时所述水下管汇的第三阻力。
在一个实施方式中，测量每次运动时所述水下管汇的阻力，包括以下步骤：
获取所述拖车***运动稳定状态时，每个测力装置的测量值；
获取每个所述测力装置与其在所述拖车***运动平面上的投影之间的夹角以及每个所述测力装置在所述拖车***运动平面上的投影与所述拖车***运动方向之间的夹角；
根据所述测力装置的测量值、所述测力装置与其在所述拖车***运动平面上的投影之间的夹角以及所述测力装置在所述拖车***运动平面上的投影与所述拖车***运动方向之间的夹角，通过以下关系式计算所述水下管汇阻力：
其中，k为所述测力装置的总数量的二分之一，k大于或等于2，Fd为水下管汇阻力，Fn为第n个所述测力装置的测量值，θn为第n个所述测力装置与其在所述拖车***运动平面上的投影之间的夹角，αn为第n个所述测力装置在所述拖车***运动平面上的投影与所述拖车***运动方向之间的夹角。
采用上述实施方式的有益效果是：由于测力装置的测量数值并不是水下管汇的阻力值，测力装置的测量值需要经过三角函数的换算和做差，求得水下管汇的阻力值。
在一个实施方式中，获取每个所述测力装置与其在所述拖车***运动平面上的投影之间的夹角以及每个所述测力装置在所述拖车***运动平面上的投影与所述拖车***运动方向之间的夹角，包括以下步骤：
获取所述拖车***运动稳定状态时，所述测力装置的长度；
获取所述测力装置和所述拖车***的连接点与所述测力装置和所述水下管汇的连接点之间的垂直距离；
根据所述测力装置的长度和所述垂直距离，通过第一反三角函数，计算得到所述测力装置与其在所述拖车***运动平面上的投影之间的夹角；
获取所述测力装置在所述拖车***运动平面上的投影的长度；
获取所述测力装置和所述拖车***的连接点与所述拖车***运动方向之间的水平距离；
根据所述测力装置在所述拖车***运动平面上的投影的长度和所述水平距离，通过第二反三角函数，计算得到所述测力装置在所述拖车***运动平面上的投影与所述拖车***运动方向之间的夹角。
采用上述实施方式的有益效果是：通过第一反三角函数和第二反三角函数，计算得到测力装置与其在拖车***运动平面上的投影之间的夹角以及测力装置在拖车***运动平面上的投影与拖车***运动方向之间的夹角。
在一个实施方式中，根据预设计算式获取所述拖车***运动稳定状态时，所述测力装置的长度：
其中，所述预设计算式为：Ln＝Ln’+Fn/Kn，Ln为第n个测力装置在所述拖车***运动稳定状态时的长度，Ln’为第n个所述测力装置的初始长度，Fn为第n个所述测力装置的测量值，Kn为第n个所述测力装置的拉簧的劲度系数。
采用上述实施方式的有益效果是：利用拉簧的劲度系数求得拉簧的伸长量，进而求得拖车***运动稳定状态时测力装置的伸长量。
在一个实施方式中，所述第一反三角函数的计算式为：
θn为第n个所述测力装置与其在所述拖车***运动平面上的投影之间的夹角，dn为所述拖车***与第n个所述测力装置的连接点和第n个所述测力装置与所述水下管汇的连接点之间的垂直距离；
所述第二反三角函数的计算式为：
αn为第n个所述测力装置在所述拖车***运动平面上的投影与所述拖车***运动方向之间的夹角，fn为第n个所述拖车***和所述测力装置的连接点与所述拖车***运动方向之间的水平距离。
采用上述实施方式的有益效果是：通过第一反三角函数和第二反三角函数，计算得到测力装置与其在拖车***运动平面上的投影之间的夹角以及测力装置在拖车***运动平面上的投影与拖车***运动方向之间的夹角。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)结构简单、操作方便，能够精确测量水下管汇受力。
(2)利用三角函数的换算和做差，精确得出不同速度下的水下管汇的阻力。
(3)利用反三角函数，求得测力装置与其在拖车***运动平面上的投影之间的夹角以及测力装置在拖车***运动平面上的投影与拖车***运动方向之间的夹角，无需单独测量，提高测量效率。
上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1显示了用于测量水下管汇受力的实验装置的结构示意图；
图2显示了水下管汇的受力分析图；
图3显示了第二个测力装置的角度示意图；
图4显示了第二个测力装置在拖车***运动平面上的投影；
图5显示了用于测量水下管汇受力的实验方法的流程示意图；
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
10-用于测量水下管汇受力的实验装置；11-拖车***；111-导轨；113-拖车；115-G型夹；13-测力装置；131-拉力传感器；133-花篮螺丝；135-拉簧；137-钢绞绳；139-带锁拉簧扣；20-水下管汇。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。
如图1所示，一种用于测量水下管汇受力的实验装置10，包括拖车***11和至少四个测力装置13，拖车***11用于拖动水下管汇运动，每个测力装置13的其中一端分别与拖车***11连接，另一端分别能够与水下管汇20连接，测力装置13用于测量拖车***11拖动水下管汇20运动时的拉力，测力装置13和拖车***11的连接位置与测力装置13和水下管汇20的连接位置相对应。
具体的，本实施例中，水下管汇20为水下管汇模型，适用于水深不超过3.5米的拖曳水池，水下管汇模型采用高强度材料制成，避免实验过程中发生形变。
在其中一个实施例中，水下管汇模型为长方体结构，其顶面的四个角处分别设置有吊环。
其中，拖车***11包括导轨111、拖车113和控制***，拖车113设置在导轨111上，并能够沿导轨111移动，控制***与拖车113电性连接，控制***用于控制拖车113运动。
具体的，本实施例中，导轨111采用精密导轨，控制***控制拖车113沿导轨111的导向方向运动的速度的精度可达到0.1m/s。
导轨111水平设置在拖曳水池的上方，拖车113沿导轨111水平运动，拖车113底面上设置有多段梁，G型夹115固定在多段梁上，G型夹115起到一个接头的作用，用于承接水下管汇模型。
在其中一个实施例中，拖车113的底面为矩形结构，拖车113底面的四个角以及四个侧边上均安装有多个G型夹115。
在其中一个实施例中，多个G型夹115等间距分布。
其中，测力装置13包括拉力传感器131、花篮螺丝133和拉簧135，拉力传感器131的一端与拖车***11连接，另一端通过钢绞绳137与水下管汇20连接，拉力传感器131用于感测钢绞绳137受到的拉力参数，以测量水下管汇20运动时测力装置13承受的拉力。
花篮螺丝133设置在拉力传感器131和钢绞绳137之间，花篮螺丝133用于调节钢绞绳137的松紧。
拉簧135设置在花篮螺丝133和钢绞绳137之间，拉簧135用于起到缓冲的作用，避免对拉力传感器131造成损伤。
具体的，本实施例中，拖车113的底面为矩形结构，拖车113底面的四个角分别设置有G型夹115，四个G型夹115与水下管汇模型的四个吊环一一对应，每个G型夹115对应连接一测力装置13。
测力装置13包括依次连接的拉力传感器131、花篮螺丝133、拉簧135和钢绞绳137，拉力传感器131、花篮螺丝133、拉簧135和钢绞绳137之间分别通过带锁拉簧扣139连接。
在其中一个实施例中，拉力传感器131的一端通过带锁拉簧扣139和G型夹115连接，拉力传感器131的另一端通过带锁拉簧扣139和花篮螺丝133的其中一端连接，花篮螺丝133的另一端通过带锁拉簧扣139和拉簧135的其中一端连接，拉簧135的另一端通过带锁拉簧扣139和钢绞绳137的其中一端连接，钢绞绳137的另一端通过带锁拉簧扣139和水下管汇模型上与G型夹115相对应的吊环连接。
在其中一个实施例中，拉力传感器131、花篮螺丝133和拉簧135之间的位置可以进行调整。
在其中一个实施例中，钢绞绳137与水下管汇模型、拉簧135或其他零部件的连接，还可以通过将钢绞绳137的一端穿过待连接件后，用U型卡头将钢绞绳137已穿过部分和未穿过部分合并锁紧。
在其中一个实施例中，用于测量水下管汇受力的实验装置10还包括六分力天平，用于测量水下管汇模型在不同试验状态时的各种水动力参数，全面地表征水下管汇模型水动力性能。
请结合参阅图5，本发明提供一种用于测量水下管汇受力的实验方法，适用于用于测量水下管汇受力的实验装置10，该方法包括步骤S110至步骤S130。
步骤S110，在水下管汇20处于静水平衡状态时，对水下管汇20垂荡和横荡两个自由度进行约束，并控制拖车***11进行第一次运动，测量第一次运动时水下管汇20的第一阻力。
步骤S120，将水下管汇20在平行于水平面的平面内顺时针旋转90°，控制拖车***11进行第二次运动，测量第二次运动时水下管汇20的第二阻力。
步骤S130，将水下管汇20在垂直于水平面的平面内顺时针旋转90°，控制拖车***11进行第三次运动，测量第三次运动时水下管汇20的第三阻力。
具体的，本实施例中，在水下管汇模型处于静水平衡状态时，对水下管汇模型垂荡和横荡两个自由度进行约束，并控制拖车113沿导轨111的导向方向以不同的速度运动(或振幅运动或周期运动)，拖车113拖动水下管汇模型同步运动，以进行水下管汇模型的纵荡实验，测量并记录水下管汇模型在纵荡实验时的阻力。其中，第一阻力为水下管汇模型进行纵荡实验时的阻力。
完成水下管汇模型的纵荡实验后，将水下管汇模型在平行于水平面的平面内顺时针旋转90°后控制拖车113沿导轨111的导向方向以不同的速度运动(或振幅运动或周期运动)，拖车113拖动水下管汇模型同步运动，以进行水下管汇模型的横荡实验，测量并记录水下管汇模型在横荡实验时的阻力。其中，第二阻力为水下管汇模型进行横荡实验时的阻力。
完成水下管汇模型的纵荡实验后，将水下管汇模型在垂直于水平面的平面内顺时针旋转90°后控制拖车113沿导轨111的导向方向以不同的速度运动(或振幅运动或周期运动)，拖车113拖动水下管汇模型同步运动，以进行水下管汇模型的垂荡实验，测量并记录水下管汇模型在垂荡实验时的阻力。其中，第三阻力为水下管汇模型进行横荡实验时的阻力。
其中，在步骤S110、步骤S120和步骤S130中测量每次运动时水下管汇20的阻力，包括步骤S210至步骤S230。
步骤S210，获取拖车***11运动稳定状态时，每个测力装置13的测量值。
步骤S220，获取每个测力装置13与其在拖车***11运动平面上的投影之间的夹角以及每个测力装置13在拖车***11运动平面上的投影与拖车***11运动方向之间的夹角。
步骤S230，根据测力装置13的测量值、测力装置13与其在拖车***11运动平面上的投影之间的夹角以及测力装置13在拖车***11运动平面上的投影与拖车***11运动方向之间的夹角，通过以下关系式计算水下管汇20的阻力：
其中，k为测力装置13的总数量的二分之一，k大于或等于2，Fd为水下管汇20的阻力，Fn为第n个测力装置13的测量值，θn为第n个测力装置13与其在拖车***运动平面上的投影之间的夹角，αn为第n个测力装置13在拖车***11运动平面上的投影与拖车***11运动方向之间的夹角。
如图2所示，具体的，本实施例中，水下管汇20受力的测量包括水下管汇模型的第一阻力、第二阻力和第三阻力的测量。
由于测力装置13的测量值并不是水下管汇20的阻力值，需要对四个测力装置13的测量值进行三角函数的换算和做差，最终才能得出水下管汇20的阻力值。
测量每次运动时水下管汇20的阻力，需要先获取拖车113运动稳定状态时(即水下管汇模型运行至稳定状态时)，四个拉力传感器131的测量值、每个测力装置13与其在拖车***11运动平面上的投影之间的夹角以及每个测力装置13在拖车***11运动平面上的投影与拖车***11运动方向之间的夹角。
并通过以下关系式计算水下管汇模型的阻力：
Fd＝F1*cosθ1cosα1+F2*cosθ2cosα2-(F3*cosθ3cosα3+F4*cosθ4cosα4)
分别求得水下管汇模型的阻力(即求得第一阻力、第二阻力和第三阻力)。
其中，步骤S220中获取每个测力装置13与其在拖车***11运动平面上的投影之间的夹角以及每个测力装置13在拖车***11运动平面上的投影与拖车***11运动方向之间的夹角，包括步骤S221至步骤S226。
步骤S221，获取拖车***11运动稳定状态时，测力装置13的长度。
步骤S322，获取测力装置13和拖车***11的连接点与测力装置13和水下管汇20的连接点之间的垂直距离。
步骤S223，根据测力装置13的长度和垂直距离，通过第一反三角函数，计算得到测力装置13与其在拖车***11运动平面上的投影之间的夹角。
步骤S224，获取测力装置13在拖车***11运动平面上的投影的长度。
步骤S225，获取测力装置13和拖车***11的连接点与拖车***11运动方向之间的水平距离。
步骤S226，根据测力装置13在拖车***11运动平面上的投影的长度和水平距离，通过第二反三角函数，计算得到测力装置13在拖车***11运动平面上的投影与拖车***11运动方向之间的夹角。
具体的，本实施例中，拖车113沿导轨111水平运动，拖动水下管汇模型沿直线水平运动，因此，拖车***11运动稳定状态时，测力装置13和拖车***11的连接点与测力装置13和水下管汇20的连接点之间的垂直距离以及测力装置13和拖车***11的连接点与拖车***11运动方向之间的水平距离同拖车***11运动前，测力装置13和拖车***11的连接点与测力装置13和水下管汇20的连接点之间的垂直距离以及测力装置13和拖车***11的连接点与拖车***11运动方向之间的水平距离相同。
因此，本发明只需在拖车***11运动前进行相关测量，提高了测量效率。
其中，根据预设计算式获取拖车***11运动稳定状态时，测力装置13的长度，预设计算式为：Ln＝Ln’+Fn/Kn，Ln为第n个测力装置13在拖车***11运动稳定状态时的长度，Ln’为第n个测力装置13的初始长度，Fn为第n个测力装置13的测量值，Kn为第n个测力装置13的拉簧135的劲度系数。
其中，第一反三角函数的计算式为：
θn为第n个测力装置13与其在拖车***11运动平面上的投影之间的夹角，dn为拖车***11与第n个测力装置13的连接点和第n个测力装置13与水下管汇模型的连接点之间的垂直距离。
第二反三角函数的计算式为：
αn为第n个测力装置13在拖车***11运动平面上的投影与拖车***11运动方向之间的夹角，fn为第n个拖车***11和测力装置13的连接点与拖车***11运动方向之间的水平距离。
如图3和图4所示，具体的，本实施例中，第2个测力装置13在拖车***11运动稳定状态时的长度：L2＝L2,+F2/K2
第2个测力装置13与其在拖车***11运动平面上的投影之间的夹角：
第2个测力装置13在拖车***11运动平面上的投影与拖车***11运动方向之间的夹角：
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
Claims (10)
1.一种用于测量水下管汇受力的实验装置，其特征在于，包括：
拖车***，其用于拖动水下管汇运动；以及
至少四个测力装置，每个所述测力装置的其中一端分别与所述拖车***连接，另一端分别能够与水下管汇连接，所述测力装置用于测量所述拖车***拖动所述水下管汇运动时的拉力；
其中，所述测力装置和所述拖车***的连接位置与所述测力装置和所述水下管汇的连接位置相对应。
2.根据权利要求1所述的用于测量水下管汇受力的实验装置，其特征在于，所述拖车***包括：
导轨；
拖车，其设置在所述导轨上，并能够沿所述导轨移动；以及
控制***，其与所述拖车电性连接，所述控制***用于控制所述拖车运动。
3.根据权利要求1或2所述的用于测量水下管汇受力的实验装置，其特征在于，所述测力装置包括拉力传感器，所述拉力传感器的一端与所述拖车***连接，另一端通过钢绞绳与所述水下管汇连接，所述拉力传感器用于感测所述钢绞绳受到的拉力参数，以测量所述水下管汇运动时所述测力装置承受的拉力。
4.根据权利要求3所述的用于测量水下管汇受力的实验装置，所述测力装置还包括花篮螺丝，所述花篮螺丝设置在所述拉力传感器和所述钢绞绳之间，所述花篮螺丝用于调节所述钢绞绳的松紧。
5.根据权利要求4所述的用于测量水下管汇受力的实验装置，所述测力装置还包括拉簧，所述拉簧设置在所述花篮螺丝与所述钢绞绳之间，所述拉簧用于起到缓冲的作用，避免对所述拉力传感器造成损伤。
6.一种测量水下管汇受力的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：
在水下管汇处于静水平衡状态时，对所述水下管汇垂荡和横荡两个自由度进行约束，并控制拖车***进行第一次运动，测量第一次运动时所述水下管汇的第一阻力；
将所述水下管汇在平行于水平面的平面内顺时针旋转90°，控制所述拖车***进行第二次运动，测量第二次运动时所述水下管汇的第二阻力；
将所述水下管汇在垂直于水平面的平面内顺时针旋转90°，控制所述拖车***进行第三次运动，测量第三次运动时所述水下管汇的第三阻力。
7.根据权利要求6所述的测量水下管汇受力的实验方法，其特征在于，测量每次运动时所述水下管汇的阻力，包括以下步骤：
获取所述拖车***运动稳定状态时，每个测力装置的测量值；
获取每个所述测力装置与其在所述拖车***运动平面上的投影之间的夹角以及每个所述测力装置在所述拖车***运动平面上的投影与所述拖车***运动方向之间的夹角；
根据所述测力装置的测量值、所述测力装置与其在所述拖车***运动平面上的投影之间的夹角以及所述测力装置在所述拖车***运动平面上的投影与所述拖车***运动方向之间的夹角，通过以下关系式计算所述水下管汇阻力：
其中，k为所述测力装置的总数量的二分之一，k大于或等于2，Fd为水下管汇阻力，Fn为第n个所述测力装置的测量值，θn为第n个所述测力装置与其在所述拖车***运动平面上的投影之间的夹角，αn为第n个所述测力装置在所述拖车***运动平面上的投影与所述拖车***运动方向之间的夹角。
8.根据权利要求7所述的测量水下管汇受力的实验方法，其特征在于，获取每个所述测力装置与其在所述拖车***运动平面上的投影之间的夹角以及每个所述测力装置在所述拖车***运动平面上的投影与所述拖车***运动方向之间的夹角，包括以下步骤：
获取所述拖车***运动稳定状态时，所述测力装置的长度；
获取所述测力装置和所述拖车***的连接点与所述测力装置和所述水下管汇的连接点之间的垂直距离；
根据所述测力装置的长度和所述垂直距离，通过第一反三角函数，计算得到所述测力装置与其在所述拖车***运动平面上的投影之间的夹角；
获取所述测力装置在所述拖车***运动平面上的投影的长度；
获取所述测力装置和所述拖车***的连接点与所述拖车***运动方向之间的水平距离；
根据所述测力装置在所述拖车***运动平面上的投影的长度和所述水平距离，通过第二反三角函数，计算得到所述测力装置在所述拖车***运动平面上的投影与所述拖车***运动方向之间的夹角。
9.根据权利要求8所述的测量水下管汇受力的实验方法，其特征在于，根据预设计算式获取所述拖车***运动稳定状态时，所述测力装置的长度：
其中，所述预设计算式为：Ln＝Ln’+Fn/Kn，Ln为第n个测力装置在所述拖车***运动稳定状态时的长度，Ln’为第n个所述测力装置的初始长度，Fn为第n个所述测力装置的测量值，Kn为第n个所述测力装置的拉簧的劲度系数。
10.根据权利要求8所述测量水下管汇受力的实验方法，其特征在于，所述第一反三角函数的计算式为：
θn为第n个所述测力装置与其在所述拖车***运动平面上的投影之间的夹角，dn为所述拖车***与第n个所述测力装置的连接点和第n个所述测力装置与所述水下管汇的连接点之间的垂直距离；
所述第二反三角函数的计算式为：
αn为第n个所述测力装置在所述拖车***运动平面上的投影与所述拖车***运动方向之间的夹角，fn为第n个所述拖车***和所述测力装置的连接点与所述拖车***运动方向之间的水平距离。
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