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龙图腾网获悉上海交通大学申请的专利双向剪切阶梯恒定和振荡流立管涡激振动实验装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116519246B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310438752.5，技术领域涉及：G01M7/02；该发明授权双向剪切阶梯恒定和振荡流立管涡激振动实验装置是由任浩杰;许玉旺;付世晓;沈佳威;张萌萌;牛智搏;胡滕艳;付雪鹏;孙童晓;宋斌设计研发完成，并于2023-04-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本双向剪切阶梯恒定和振荡流立管涡激振动实验装置在说明书摘要公布了：本发明提供了一种双向剪切阶梯恒定和振荡流立管涡激振动实验装置，包括：底座模块；回转齿轮，外层、内侧分别通过外边界弹性约束模块、内边界弹性约束模块约束限位；深海立管模型，两端分别通过张紧器模块、刚性固定模块连接回转齿轮的两端；管罩模块，配置有圆管挡流罩，圆管挡流罩套装在深海立管模型的端部；动力模块，为回转齿轮的转动提供动力；上位机模块，下达动作指令进而命令动力模块动作；测量模块，信号连接深海立管模型、第一三分力传感器、第二三分力传感器、上位机模块。本发明既可准确模拟定常双向剪切阶梯流又可准确模拟双向剪切阶梯振荡流场，且装置简单、安装方便，运行平稳，不会发生啮合卡顿现象，结构稳定性好。

本发明授权双向剪切阶梯恒定和振荡流立管涡激振动实验装置在权利要求书中公布了：1.一种双向剪切阶梯恒定和振荡流立管涡激振动实验装置，其特征在于，包括： 底座模块（2），配置有支撑轴承（48）； 回转齿轮（1），底部与所述支撑轴承（48）转动配合且外侧、内侧分别通过外边界弹性约束模块（3）、内边界弹性约束模块（4）约束限位； 深海立管模型（5），两端分别通过张紧器模块（7）、刚性固定模块（8）连接所述回转齿轮（1）的两端并穿过所述回转齿轮（1）的圆心； 管罩模块（6），配置有圆管挡流罩（51），所述圆管挡流罩（51）套装在所述深海立管模型（5）的端部； 动力模块（11），为所述回转齿轮（1）的转动提供动力； 上位机模块（12），下达动作指令进而命令所述动力模块（11）动作，所述动作指令能够被设定进而匹配不同的实验场景； 测量模块（13），信号连接所述深海立管模型（5）、所述张紧器模块（7）所具有的第一三分力传感器（20）、所述刚性固定模块（8）所具有的第二三分力传感器（27）、上位机模块（12）； 呈环形布置的多个所述内边界弹性约束模块（4）对所述回转齿轮（1）的内侧面形成径向限位，呈环形布置的多个所述外边界弹性约束模块（3）对所述回转齿轮（1）的外侧面形成径向限位； 所述外边界弹性约束模块（3）与回转齿轮（1）的外侧面柔性转动配合，所述内边界弹性约束模块（4）与回转齿轮（1）的内侧面柔性转动配合； 所述内边界弹性约束模块（4）包括内顶法兰块（29）、内顶轴承（30）、内边界约束螺栓（31）、第二弹簧（32）、第二直线轨道（34）、第二滑块（33）和第一底座法兰（35），所述内边界约束螺栓（31）拧紧进而压缩第二弹簧（32），所述内边界约束螺栓（31）连接内顶法兰块（29），内顶法兰块（29）与第二滑块（33）连接，所述第二滑块（33）能够在所述第二直线轨道（34）运动，所述第二直线轨道（34）固定于所述第一底座法兰（35）上，所述第二弹簧（32）回复力反作用于所述内顶法兰块（29）继而使所述内顶轴承（30）顶住回转齿轮（1），限制回转齿轮（1）径向向内方向的运动，所述第一底座法兰（35）可拆卸的固定在底座模块（2）上； 所述外边界弹性约束模块（3）包括外顶轴承（36）、外边界约束螺栓（37）、第三弹簧（38）和下压法兰块（39），所述外顶轴承（36）与下压法兰块（39）刚性连接，所述外边界约束螺栓（37）具有限位头端和螺纹端，所述外边界约束螺栓（37）的螺纹端穿过下压法兰块（39）固定于所述底座模块（2）上，所述第三弹簧（38）套装在外边界约束螺栓（37）上并设置在限位头端和下压法兰块（39）之间被压缩，被压缩的所述第三弹簧（38）回复力反作用于下压法兰块（39），继而使外顶轴承（36）压紧回转齿轮（1），从而限制回转齿轮（1）径向向外方向的运动； 所述底座模块（2）包括支撑基座（46）、支撑轴承（48）和第二轴承底座（47），所述支撑基座（46）固定设置于海洋工程深水池的升降假底上,所述支撑轴承（48）可转动的设置在第二轴承底座（47）上，所述第二轴承底座（47）固定在支撑基座（46）上，所述支撑轴承（48）顶部与回转齿轮（1）下底面接触相连。

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