[发明专利]一种岛礁海洋气象海洋环境数据采集装置的性能检测方法

说明书

本发明提供了一种岛礁海洋气象海洋环境数据采集装置的性能检测方法，属于海洋气象数据采集领域，性能检测方法包括桁架支架的强度检测方法，即根据强度标准表对待检测的桁架支架进行强度检测；强度标准表的获取方法包括以下步骤：构建桁架系统模型；将工况参数施加至桁架系统模型中，获取不同工况下标准桁架支架的抗强度参数；采用在桁架支架的顶部或次顶部施加不同的重物替代工况参数，使不同重物下和不同工况下的抗强度参数相等；基于不同工况下对应的重物质量，建立强度标准表；本发明根据岛礁海洋气象环境数据采集装置所面对的严峻环境，进行了各方面的性能检测，可以预估岛礁海洋气象环境数据采集装置的运行稳定性。

技术领域

本发明属于海洋气象数据采集领域，更具体地，涉及一种岛礁海洋气象海洋环境数据采集装置的性能检测方法。

背景技术

为了测量海面大气剖面，气象环境数据集成采集装置架设一方面要求传感器距离海水表面的高度差在3m到15m之间，这一条件实际上要求只能在海滩上选择架设地点；另一方面要求传感器距离岸海交界必须足够小，甚至伸至海水表面以上位置，确保红外传感器能照射到和海水表面，气象等传感器测量的气象参考不受陆地环境影响。传统将支撑杆结构作为气象环境数据集成采集装置的固定底座，但是，由于海滩岸交界数米内的位置一般为堤坝、岩石、乱石滩和沙地等地质条件，因此，支撑杆固定比较困难，且距离海水较远，尤其是退潮条件下，红外传感器无法测量海表温度。

另外，海洋水文探测设备需要支架为其提供支撑平台，为适应海洋地区环境要求，抗风载和抗腐蚀是首要关心的问题。海洋地区经常性台风会对支架平台产生较大影响，考虑支架的工作环境，便于维修和更换顶部接头也需考虑。同时，由于支撑平台进行海洋环境测试，长期面临严峻的气候环境，霉菌检测以及防淋雨是海洋水文探测设备的性能检测范畴。

因此，不仅需要提供海洋水文探测设备相匹配的支撑平台，同时也需对支撑平台及相关的海洋水文探测设备进行性能检测。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种岛礁海洋气象海洋环境数据采集装置的性能检测方法，旨在解决现有的海洋水文探测设备匹配的支撑平台性能未检测，导致支撑平台的性能稳定性无法预测的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种岛礁海洋气象海洋环境数据采集装置的性能检测方法，性能检测方法包括桁架支架的强度检测方法，桁架支架的强度检测方法为：根据强度标准表对待检测的桁架支架进行强度检测；

强度标准表的获取方法包括以下步骤：

(1)将标准的桁架支架等效为线性体的梁单元，且固定底座作为实体单元，建立初始桁架系统模型；

(2)在初始桁架系统模型中，下底座采用四面体网格划分，剩余结构采用六面体结构网格划分；

(3)设置约束条件和绑定条件；约束条件为在固定底座与桩基连接处施加全约束；绑定条件为将标准的桁架支架与固定底座的接触处实体化后绑定；

(4)调整初始桁架系统模型中桁架系统的重量，并施加竖直向下的重力加速度，构建最终的桁架系统模型；

(5)将工况参数施加至最终的桁架系统模型中，获取不同工况下标准桁架支架的抗强度参数；其中，工况参数为海洋不同风力作用下不同方向的均布线性载荷；

(6)在最终的桁架系统模型中，去除工况参数的施加；

(7)在最终桁架系统模型的桁架支架的顶部或次顶部施加不同的重物，使不同重物下和不同工况下的抗强度参数相等；

(8)基于不同工况下对应的重物质量，建立强度标准表；

其中，岛礁海洋气象环境数据采集装置包括桁架系统、数据采集器件和固定单元；桁架系统包括桁架支架、顶部接头和固定底座；桁架支架的材质为碳纤维材料；固定底座固定在桩基上，包括顺次相连的底板、下底座和上底座；下底座为三角形圆管底座。