(19)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局26號(hào)(72)發(fā)明人蘆兆寬鄒秉辰陳金龍丁樂聲張聰毛彥東許琦楊建業(yè)所(普通合伙)11732一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試裝本發(fā)明公開了一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制臺(tái)；兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置設(shè)置于循環(huán)水槽頂三維可視化系統(tǒng)包括激光照射系統(tǒng)和三個(gè)高速21.一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試裝置，其特征在于，包括：循環(huán)水槽(1);兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置(2);所述兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置(2)設(shè)置于所述循環(huán)水槽(1)頂部；所述兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置(2)上設(shè)有用于固定安裝管纜模型(5)的夾持機(jī)構(gòu)(3);渦激振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)；所述渦激振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量管纜模型(5)的振動(dòng)位移時(shí)程和流體載荷；PIV三維可視化系統(tǒng)；所述PIV三維可視化系統(tǒng)包括激光照射系統(tǒng)和三個(gè)高速相機(jī)(4);三個(gè)所述高速相機(jī)(4)按照非共面三角布局設(shè)置，其中，兩個(gè)所述高速相機(jī)(4)對(duì)稱設(shè)置于所述循環(huán)水槽(1)左右兩側(cè)，一個(gè)所述高速相機(jī)(4)設(shè)置于所述循環(huán)水槽(1)上方；三個(gè)所述高速相機(jī)(4)聚焦于所述管纜模型(5)的尾流區(qū)域；渦激振動(dòng)抑制器；所述渦激振動(dòng)抑制器可拆卸安裝于所述管纜模型(5)上；數(shù)據(jù)后處理平臺(tái)(11);所述數(shù)據(jù)后處理平臺(tái)(11)用于數(shù)據(jù)收集和處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試裝置，其特征在于，所述循環(huán)水槽(1)的前后兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)水口和出水口；所述進(jìn)水口上設(shè)有變頻水泵(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試裝置，其特征在于，所述循環(huán)水槽(1)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流板(7);所述導(dǎo)流板(7)位于所述兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置(2)前4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試裝置，其特征在于，所述兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置(2)包括橫向?qū)к?201)和兩個(gè)順流向?qū)к?202);兩個(gè)順流向?qū)к?202)對(duì)稱設(shè)置于所述循環(huán)水槽(1)頂端左右兩側(cè)；所述順流向?qū)к?202)上滑動(dòng)連接有順流向滑塊(203);所述順流向滑塊(203)前后兩端分別通過順流向彈簧(204)與所述順流向?qū)к?202)前后兩端相連；所述橫向?qū)к?201)兩端分別固定連接于兩個(gè)所述順流向滑塊(203)上；所述橫向?qū)к?201)上滑動(dòng)連接有橫向滑塊(205);所述橫向滑塊(205)左右兩端分別通過橫向彈簧(206)與所述橫向?qū)к?201)的兩端相連。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試裝置，其特征在于，所述夾持機(jī)構(gòu)(3)包括兩個(gè)夾持臂(301);兩個(gè)所述夾持臂(301)對(duì)稱設(shè)置于所述橫向滑塊(205)兩側(cè)；每個(gè)所述夾持臂(301)的下端均設(shè)有弧形夾板(302);兩個(gè)所述弧形夾板(302)相對(duì)設(shè)置，用于夾持固定所述管纜模型(5)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試裝置，其特征在于，所述順流向?qū)к?202)和所述順流向滑塊(203)上開設(shè)有相對(duì)應(yīng)的第一定位銷孔；所述橫向?qū)к?201)和所述橫向滑塊(205)上開設(shè)有相對(duì)應(yīng)的第二定位銷孔。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試裝置，其特征在于，所述渦激振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)包括加速度傳感器(8)和力傳感器(9);所述順流向滑塊(203)和所述橫向滑塊(205)上均設(shè)有所述加速度傳感器(8);所述力傳感器(9)設(shè)置于所述管纜模型(5)上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試裝置，其特征在于，所述激光照射系統(tǒng)包括示蹤粒子、激光發(fā)射器(10)和片光鏡；所述激光發(fā)射器(10)設(shè)置于所述循環(huán)水槽(1)下方；所述激光發(fā)射器(10)通過所述片光鏡將激光束擴(kuò)展成平面，實(shí)現(xiàn)示蹤粒子可視化。39.一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試方法，其特征在于，利用如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)中所述的柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試裝置，包括以下步驟：步驟一：安裝兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置(2)和夾持機(jī)構(gòu)(3),完成循環(huán)水槽(1)內(nèi)試驗(yàn)系統(tǒng)的搭建，確保管纜模型(5)位于觀測(cè)流場(chǎng)的核心區(qū)；步驟二：依據(jù)動(dòng)力相似準(zhǔn)則確定管纜模型(5)主要參數(shù)，同時(shí)計(jì)算循環(huán)水槽(1)底部邊界層厚度，調(diào)整管纜模型(5)在流場(chǎng)空間的幾何位置，確保管纜模型(5)的底端在邊界層外；步驟三：安裝渦激振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)，布置PIV三維可視化系統(tǒng)的高速相機(jī)(4)及激光照射系統(tǒng)，確定激光片光區(qū)，調(diào)整高速相機(jī)步驟四：?jiǎn)?dòng)循環(huán)水槽(1)并加載目標(biāo)流速，待管纜模型(5)振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定之后觸發(fā)多通道數(shù)據(jù)同步采集，收集不加裝抑制器情況下管纜模型(5)的振動(dòng)位移時(shí)程、流體載荷及流場(chǎng)的三維流速；步驟五：在管纜模型(5)的預(yù)設(shè)位置處安裝渦激振動(dòng)抑制器，依據(jù)所測(cè)試的渦激振動(dòng)抑制器類型進(jìn)行安裝參數(shù)的敏感性分析，采集管纜模型(5)的振動(dòng)位移時(shí)程、流體載荷及流場(chǎng)的三維流速，確定渦激振動(dòng)抑制器的最佳參數(shù)，同時(shí)將試驗(yàn)數(shù)據(jù)用于仿真模型的驗(yàn)證；不同參數(shù)間的組合搭配繪制相應(yīng)的參數(shù)曲線及流場(chǎng)特征，為渦激振動(dòng)抑制器效能的評(píng)估、相關(guān)數(shù)值模型的驗(yàn)證以及抑制器工作原理的分析提供數(shù)據(jù)支撐。4一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試裝置及方法技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及海洋工程試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是涉及一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試裝置及方法。背景技術(shù)[0002]在深海油氣資源開發(fā)中，柔性管纜廣泛應(yīng)用于油氣輸送、化學(xué)劑注入及海底控制信號(hào)傳輸?shù)汝P(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而，受海流作用影響，大長(zhǎng)徑比的柔性管纜易發(fā)生復(fù)雜的渦激振動(dòng)，表現(xiàn)為多方向耦合振動(dòng)模式，并在不同方向間產(chǎn)生非線性干擾。此類振動(dòng)不僅可能引發(fā)結(jié)構(gòu)疲勞，縮短服役壽命，還會(huì)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，開發(fā)有效的渦激振動(dòng)抑制裝置成為保障系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵措施。然而，現(xiàn)有研究表明，柔性結(jié)構(gòu)與周圍流場(chǎng)之間存在強(qiáng)烈耦合，僅依賴?yán)碚摻ｋy以全面捕捉其真實(shí)動(dòng)力響應(yīng)。為準(zhǔn)確評(píng)估管纜渦激振動(dòng)抑振裝置的抑制效果并提升數(shù)值模型的可信度，采用實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行驗(yàn)證與性能測(cè)試具有重要意義。[0003]中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102331332A公開了一種可控振動(dòng)自由度的圓柱體渦激振動(dòng)試驗(yàn)裝置，但該測(cè)試方法忽略了試驗(yàn)裝置自身浸沒于流場(chǎng)中時(shí)對(duì)圓柱體周圍流體動(dòng)力環(huán)境的干擾。試驗(yàn)裝置在流場(chǎng)內(nèi)的存在將引發(fā)異常湍流和局部壓力變化，導(dǎo)致渦激振動(dòng)的測(cè)試結(jié)果偏離真實(shí)工況，削弱了試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用的參考價(jià)值。盡管中國(guó)專利文獻(xiàn)CN112213064A和CN111089697A采用了部分非侵入式設(shè)計(jì)(將支撐架置于水槽外),但其牽拉桿件依舊浸入流場(chǎng)，在高速流動(dòng)條件下仍然對(duì)流場(chǎng)產(chǎn)生明顯擾動(dòng)。此外，現(xiàn)有的渦激振動(dòng)測(cè)試裝置尚不能捕捉管纜下游區(qū)域三維流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，難以準(zhǔn)確揭示渦激振動(dòng)位移與尾流湍流特征之間的相互作用關(guān)系，因而無法對(duì)渦激振動(dòng)抑制器的作用機(jī)制進(jìn)行有效評(píng)估。[0004]因此，設(shè)計(jì)一種可以實(shí)現(xiàn)流場(chǎng)速度等多參數(shù)協(xié)同測(cè)量的非浸入式的渦激振動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)精準(zhǔn)解構(gòu)抑制器的作用機(jī)制、評(píng)估抑制效果以及提供可靠的數(shù)據(jù)是有必要的。發(fā)明內(nèi)容[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試裝置及方法，目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案：一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試裝置，包括：循環(huán)水槽；兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置；所述兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置設(shè)置于所述循環(huán)水槽頂部；所述兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置上設(shè)有用于固定安裝管纜模型的夾持機(jī)構(gòu)，用于對(duì)夾持機(jī)構(gòu)進(jìn)行支撐，避免了夾持機(jī)構(gòu)本身產(chǎn)生尾渦或壓力擾；渦激振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)；所述渦激振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量管纜模型的振動(dòng)位移時(shí)程和流體載荷；PIV三維可視化系統(tǒng)；所述PIV三維可視化系統(tǒng)包括激光照射系統(tǒng)和三個(gè)高速相5機(jī)；三個(gè)所述高速相機(jī)按照非共面三角布局設(shè)置，其中，兩個(gè)所述高速相機(jī)對(duì)稱設(shè)置于所述循環(huán)水槽左右兩側(cè)，一個(gè)所述高速相機(jī)設(shè)置于所述循環(huán)水槽上方；三個(gè)所述高速相機(jī)聚焦于所述管纜模型的尾流區(qū)域；渦激振動(dòng)抑制器；所述渦激振動(dòng)抑制器可拆卸安裝于所述管纜模型上；數(shù)據(jù)后處理平臺(tái)；所述數(shù)據(jù)后處理平臺(tái)用于數(shù)據(jù)收集和處理。[0007]優(yōu)選地，所述循環(huán)水槽的前后兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)水口和出水口；所述進(jìn)水口上設(shè)有變頻水泵。[0008]優(yōu)選地，所述循環(huán)水槽內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流板；所述導(dǎo)流板位于所述兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置前側(cè)。[0009]優(yōu)選地，所述兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置包括橫向?qū)к壓蛢蓚€(gè)順流向?qū)к?；兩個(gè)順流向?qū)к墝?duì)稱設(shè)置于所述循環(huán)水槽頂端左右兩側(cè)；所述順流向?qū)к壣匣瑒?dòng)連接有順流向滑塊；所述順流向滑塊前后兩端分別通過順流向彈簧與所述順流向?qū)к壡昂髢啥讼噙B；所述橫向?qū)к壣匣瑒?dòng)連接有橫向滑塊；所述橫向滑塊左右兩端分別通過橫向彈簧與所述橫向?qū)к壍膬啥讼噙B。[0010]優(yōu)選地，所述夾持機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)夾持臂；兩個(gè)所述夾持臂對(duì)稱設(shè)置于所述橫向滑塊兩側(cè)；每個(gè)所述夾持臂的下端均設(shè)有弧形夾板；兩個(gè)所述弧形夾板相對(duì)設(shè)置，用于夾持固定所述管纜模型。[0011]優(yōu)選地，所述順流向?qū)к壓退鲰樍飨蚧瑝K上開設(shè)有相對(duì)應(yīng)的第一定位銷孔；所述橫向?qū)к壓退鰴M向滑塊上開設(shè)有相對(duì)應(yīng)的第二定位銷孔。[0012]優(yōu)選地，所述渦激振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)包括加速度傳感器和力傳感器；所述順流向滑塊和所述橫向滑塊上均設(shè)有所述加速度傳感器；所述力傳感器設(shè)置于所述管纜模型上。[0013]優(yōu)選地，所述激光照射系統(tǒng)包括示蹤粒子、激光發(fā)射器和片光鏡；所述激光發(fā)射器設(shè)置于所述循環(huán)水槽下方；所述激光發(fā)射器通過所述片光鏡將激光束擴(kuò)展成平面，實(shí)現(xiàn)示蹤粒子可視化。[0014]一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試方法，利用上述的柔性管纜渦激振動(dòng)抑制步驟一：安裝兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置和夾持機(jī)構(gòu)，完成循環(huán)水槽內(nèi)試驗(yàn)系統(tǒng)的搭建，依據(jù)管纜模型尺寸更換對(duì)應(yīng)的弧形夾板并調(diào)節(jié)各導(dǎo)軌空間位置，確保管纜模型位于觀步驟二：依據(jù)動(dòng)力相似準(zhǔn)則確定管纜模型主要參數(shù)，同時(shí)計(jì)算循環(huán)水槽底部邊界層厚度，調(diào)整管纜模型在流場(chǎng)空間的幾何位置，確保管纜模型的底端在邊界層外；步驟三：在兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置的各滑塊上安裝加速度傳感器，布置PIV三維可視化系統(tǒng)的高速相機(jī)及激光照射系統(tǒng)，確定激光片光區(qū)，調(diào)整高速相機(jī)角度及焦距，確保流場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集精度；步驟四：?jiǎn)?dòng)變頻水泵控制流體流速，待管纜模型振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定之后觸發(fā)多通道數(shù)據(jù)同步采集，收集不加裝抑制器情況下管纜模型的振動(dòng)位移時(shí)程、流體載荷及流場(chǎng)的三維流速；步驟五：在管纜模型的預(yù)設(shè)位置處安裝渦激振動(dòng)抑制器，依據(jù)所測(cè)試的渦激振動(dòng)抑制器類型進(jìn)行安裝參數(shù)的敏感性分析，采集管纜模型的振動(dòng)位移時(shí)程、流體載荷及流場(chǎng)6的三維流速，確定渦激振動(dòng)抑制器的最佳參數(shù)，同時(shí)將試驗(yàn)數(shù)據(jù)用于仿真模型的驗(yàn)證；通過不同參數(shù)間的組合搭配繪制相應(yīng)的參數(shù)曲線及流場(chǎng)特征，為渦激振動(dòng)抑制器效能的評(píng)估、相關(guān)數(shù)值模型的驗(yàn)證以及抑制器工作原理的分析提供數(shù)據(jù)支撐。[0015]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：1)本發(fā)明設(shè)置兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置，解決了傳統(tǒng)裝置運(yùn)動(dòng)自由度約束問題，能夠精確復(fù)現(xiàn)海洋流場(chǎng)環(huán)境并實(shí)現(xiàn)管纜與流場(chǎng)渦激振動(dòng)的多維度動(dòng)態(tài)模擬，通過非侵入式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決了傳統(tǒng)夾持裝置對(duì)流場(chǎng)的干擾問題。[0016]2)本發(fā)明通過滾珠導(dǎo)軌，可以減小滑動(dòng)摩擦，實(shí)[0017]3)本發(fā)明通過渦激振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)與PIV三維可視化系統(tǒng)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)位移、流體載荷和三維流場(chǎng)特性等參數(shù)收集。[0018]4)本發(fā)明依據(jù)動(dòng)力相似準(zhǔn)則確定了管纜縮比模型尺寸參數(shù)，通過彈簧等效剛度模型模擬了試驗(yàn)管纜的真實(shí)剛度，同時(shí)計(jì)算了循環(huán)水槽底部邊界層厚度，避免其對(duì)試驗(yàn)的影響；采用頻譜轉(zhuǎn)換法將加速信號(hào)轉(zhuǎn)換為振動(dòng)信號(hào)，通過模態(tài)與幅值的響應(yīng)、頻率響應(yīng)、振動(dòng)軌跡分析等數(shù)據(jù)結(jié)果實(shí)現(xiàn)了抑制器抑制效果的綜合評(píng)估、仿真數(shù)值模型的有效驗(yàn)證和抑制器工作原理的深入探究。[0019]5)本發(fā)明通過調(diào)節(jié)振動(dòng)自由度、動(dòng)態(tài)調(diào)整彈簧剛度及同步采集三維流場(chǎng)數(shù)據(jù)，能夠?qū)σ种破鞯淖饔脵C(jī)制進(jìn)行精準(zhǔn)解構(gòu)，從而為抑制器的抑制效果的評(píng)估、抑制原理的探究和仿真模型的校準(zhǔn)提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。附圖說明[0020]圖1為本發(fā)明一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他[0022]參照?qǐng)D1-3所示，本發(fā)明公開了一種柔性管纜渦激振動(dòng)抑制器效能測(cè)試裝置，包括：循環(huán)水槽1、兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置2、渦激振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)、PI激振動(dòng)抑制器和數(shù)據(jù)后處理平臺(tái)11;兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置2設(shè)置于循環(huán)水槽1頂部；兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置2上設(shè)有夾持機(jī)構(gòu)3;管纜模型5垂直布置在流場(chǎng)核心區(qū)，管纜模型5上端通過夾持機(jī)構(gòu)3進(jìn)行夾緊固定；渦激振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量管纜模型5的振動(dòng)位移時(shí)程7和流體載荷；PIV三維可視化系統(tǒng)包括激光照射系統(tǒng)和三個(gè)高速相機(jī)4;三個(gè)高速相機(jī)4按照非共面三角布局設(shè)置，其中，兩個(gè)高速相機(jī)4對(duì)稱設(shè)置于循環(huán)水槽1左右兩側(cè)，一個(gè)高速相機(jī)4設(shè)置于循環(huán)水槽1上方；三個(gè)高速相機(jī)4聚焦于管纜模型5的尾流區(qū)域；渦激振動(dòng)抑制器可拆卸安裝于管纜模型5上；數(shù)據(jù)后處理平臺(tái)11用于數(shù)據(jù)收集和處理。[0023]上述技術(shù)方案通過將兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置設(shè)置于循環(huán)水槽頂部的非侵入式設(shè)計(jì)，減少了對(duì)流場(chǎng)的干擾，避免了夾持機(jī)構(gòu)本身產(chǎn)生尾渦或壓力擾，提高了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。[0024]在本實(shí)施例中，循環(huán)水槽1的前后兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)水口和出水口；進(jìn)水口上設(shè)有變頻水泵6。[0025]在本實(shí)施例中，循環(huán)水槽1內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流板7;導(dǎo)流板7上設(shè)有導(dǎo)流孔；導(dǎo)流板7位于兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置2前側(cè)；在使用時(shí)，通過變頻水泵6和導(dǎo)流板7協(xié)同作用，使得流體在循環(huán)水槽測(cè)試段內(nèi)均勻流動(dòng)。[0026]在本實(shí)施例中，兩自由度彈性運(yùn)動(dòng)裝置2包括橫向?qū)к?01和兩個(gè)順流向?qū)к?02;兩個(gè)順流向?qū)к?02對(duì)稱設(shè)置于循環(huán)水槽1頂端左右兩側(cè)；順流向?qū)к?02上滑動(dòng)連接有順流向滑塊203;順流向?qū)к?02平行于循環(huán)水槽1內(nèi)流體流動(dòng)方向布置，使得順流向滑塊203能夠在順流向?qū)к?02沿流體流動(dòng)方向水平滑動(dòng)；順流向滑塊203前后兩端分別通過順流向彈簧204與順流向?qū)к?02前后兩端相連，便于順流向滑塊203自動(dòng)復(fù)位；橫向?qū)к?01垂直于順流向?qū)к?02設(shè)置；橫向?qū)к?01兩端分別固定連接于兩個(gè)順流向滑塊203上；橫向?qū)к?01上滑動(dòng)連接有橫向滑塊205;橫向滑塊205左右兩端分別通過橫向彈簧206與橫向?qū)к?01的兩端相連，便于橫向滑塊205自動(dòng)復(fù)位。[0027]在本實(shí)施例中，順流向彈簧204和橫向彈簧206均可進(jìn)行更換，剛度參數(shù)按試驗(yàn)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整。[0028]在本實(shí)施例中，橫向?qū)к?01和順流向?qū)к?02均采用滾珠導(dǎo)軌，用以降低軌道摩[0029]在本實(shí)施例中，夾持機(jī)構(gòu)3包括兩個(gè)夾持臂301;兩個(gè)夾持臂301對(duì)稱設(shè)置于橫向滑塊205兩側(cè)；每個(gè)夾持臂301的下端均設(shè)有弧形夾板302;兩個(gè)弧形夾板302相對(duì)設(shè)置，用于夾持固定管纜模型5,在使用時(shí)，可根據(jù)需要更換不同弧形夾板以適配不同規(guī)格的管纜模型。[0030]在本實(shí)施例中，順流向?qū)к?02和順流向滑塊203上開設(shè)有相對(duì)應(yīng)的第一定位銷孔；橫向?qū)к?01和橫向滑塊205上開設(shè)有相對(duì)應(yīng)的第二定位銷孔；在使用時(shí)，通過將定位銷插入第一定位銷孔或第二定位銷孔內(nèi)，可以對(duì)順流向滑塊203或橫向滑塊205進(jìn)行固定，從而實(shí)現(xiàn)單一自由度的渦激振動(dòng)試驗(yàn)；將順流向滑塊203和橫向滑塊205同時(shí)釋放，則可以實(shí)現(xiàn)雙自由度耦合運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)。[0031]在本實(shí)施例中，渦激振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)包括加速度傳感器8和力傳感器9;順流向滑塊203和橫向滑塊205上均設(shè)有加速度傳感器8,用于，實(shí)時(shí)捕獲管纜模型的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；力傳感器9設(shè)置于管纜模型5外側(cè)面上，用于測(cè)量管纜模型所受的流體力。[0032]在本實(shí)施例中，激光照射系統(tǒng)包括示蹤粒子、激光發(fā)射器10和片光鏡；激光發(fā)射器10設(shè)置于循環(huán)水槽1下方；示蹤粒子撒布于流體內(nèi)；激光發(fā)射器10通過片光鏡將激光束擴(kuò)展[0033]在本實(shí)施例中，渦激振動(dòng)抑制器通過管線夾可拆卸安裝在管纜模型5上。8橫向?qū)к?01兩端分別固定在兩個(gè)順流向滑塊203上，然后通過順流向彈簧204將順流向滑向?qū)к?01兩端相連，再根據(jù)管纜模型直徑更換對(duì)應(yīng)的弧形夾板302,最后校準(zhǔn)各導(dǎo)軌及滑確保上述標(biāo)準(zhǔn)在一定可接受范圍內(nèi)后，確定最終管纜模型參數(shù)Dp=ADm,為避免循環(huán)水槽1底部邊界層對(duì)管纜模型繞流場(chǎng)的對(duì)于循環(huán)水槽底部1形成的邊界層可以看成平板層流邊界層，依據(jù)布拉修斯層流A(k)=FFT[a(n)]=[(aaojbao),(aa?,jba?),…,(aan-1,jd=Aaocos(w?t+φao)+Aacos(w?t+φa)+…+Aan-1co9管纜模型5上嵌設(shè)力傳感器9,采用法蘭式螺栓預(yù)緊安裝，同步測(cè)量流體作用于管纜模型5的順流向阻力和橫向升力。[0042]為精確重建三維流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，采用三個(gè)高分辨率的高速相機(jī)4按非共面三角布局設(shè)發(fā)射器10(波長(zhǎng)532nm,單脈沖能量200mJ)生成1mm厚片光；示蹤粒子選用50μm空心玻璃微珠，濃度8-12particles/mm3,經(jīng)穩(wěn)流器均勻分散；三維流場(chǎng)構(gòu)建方法：通過三維校準(zhǔn)靶標(biāo)(棋盤格間距2mm,Z向?qū)娱g距5mm)進(jìn)行多視角聯(lián)合標(biāo)定，校正鏡頭畸變并融合三相機(jī)視場(chǎng)；同步識(shí)別粒子在三相機(jī)中的投影坐標(biāo)，采用三角測(cè)量法解算三維空間位置，并結(jié)合64×64×64體素互相關(guān)窗口分析連續(xù)幀粒子位移，輸出瞬時(shí)三維速度場(chǎng)；步驟四：現(xiàn)有研究表明，柔性管纜具有較大的長(zhǎng)徑比，因此可將海洋環(huán)境中的管纜假設(shè)為梁模型；在渦激振動(dòng)試驗(yàn)中，由于所使用的管纜模型長(zhǎng)度較短、整體剛度較大，可近似視為剛體，因此可采用懸臂梁加一端彈簧的簡(jiǎn)化模型對(duì)柔性管纜進(jìn)行等效處理。為保證管纜模型與原型管道的等效彎曲剛度一致，基于柔性管纜的實(shí)際彎曲剛度，通過懸臂梁等效模型建立彈簧彈性系數(shù)換算關(guān)系，具體公式為：的等效匹配。[0044]步驟五：進(jìn)行安裝參數(shù)敏感性測(cè)試，在管纜模型5的預(yù)設(shè)位置處安裝渦激振動(dòng)抑制器，根據(jù)抑制器的結(jié)構(gòu)特性，通過構(gòu)建多變量試驗(yàn)矩陣系統(tǒng)，獲得抑制器的最