1.一种用于模拟海底泥石流对深水管缆作用力的试验装置,其特征在于,包括:泥浆生成单元、环形水槽、管缆、管缆运动单元和控制分析单元;其中,所述泥浆生成单元,用于拌和泥浆,并将拌和好的泥浆注入所述环形水槽;所述环形水槽,用于承载泥浆,并为所述管缆提供运动空间;所述管缆运动单元与所述管缆相连接,用于固定所述管缆、调节所述管缆在所述环形水槽中的悬挂高度,并带动所述管缆以所述环形水槽的中心为圆心作自由圆周运动;所述控制分析单元与所述管缆和所述管缆运动单元均连接,用于控制所述管缆运动单元的转动角速度和角加速度,使所述管缆运动单元按照所述转动角速度和所述角加速度带动所述管缆以所述环形水槽的中心为圆心作自由圆周运动,并采集所述管缆在作自由圆周运动时所受到的作用力;所述管缆的内侧边壁到所述环形水槽的中心的距离大于或者等于100倍的所述管缆的直径;所述管缆运动单元包括:传动杆、电机和框架,所述传动杆的一端与所述电机相连接,所述传动杆的另一端与所述框架相连接,所述传动杆上设置有杆长调节器;所述电机,用于驱动所述传动杆作自由圆周运动;所述框架,用于固定所述管缆;所述杆长调节器,用于调节所述管缆在所述环形水槽中的悬挂高度;所述控制分析单元包括:测力传感器和处理器,所述测力传感器通过传感数据线与所述处理器相连接;所述测力传感器包括第一传感器、第二传感器和第三传感器;所述第一传感器,用于采集所述管缆在作自由圆周运动时在重力方向上受到的作用力;所述第二传感器,用于采集所述管缆在作自由圆周运动时在离心力方向上受到的作用力;所述第三传感器,用于采集所述管缆在作自由圆周运动时在切线方向上受到的作用力。
2.根据权利要求1所述的试验装置,其特征在于,所述测力传感器设置在所述框架上,且与所述管缆相连接,用于采集所述管缆在作自由圆周运动时所受到的作用力,并将采集到的作用力发送至所述处理器;所述处理器通过电机控制线与所述电机相连接,用于设置所述电机的转动角速度和角加速度,并向所述电机发送控制信号,以及对所述测力传感器采集到的作用力进行显示、分析和存储。
3.根据权利要求1所述的试验装置,其特征在于,所述泥浆生成单元包括泥浆搅拌器、泥浆泵和输浆管;所述泥浆搅拌器,用于拌和泥浆;所述泥浆泵,用于将拌和好的泥浆通过所述输浆管注入所述环形水槽。
4.根据权利要求1所述的试验装置,其特征在于,所述环形水槽的底部设置有阀门和排浆管。
5.一种用于模拟海底泥石流对深水管缆作用力的试验方法,其特征在于,适用于如权利要求1-4中任一所述的用于模拟海底泥石流对深水管缆作用力的试验装置,所述用于模拟海底泥石流对深水管缆作用力的试验装置包括泥浆生成单元、环形水槽、管缆、管缆运动单元和控制分析单元;所述试验方法包括:记录所述管缆的直径、长度、壁厚和悬挂高度;在所述泥浆生成单元向所述环形水槽中注入泥浆后,重置所述控制分析单元;设置所述管缆运动单元的转动角速度和角加速度;向所述管缆运动单元发送控制信号,以使得所述管缆运动单元按照所述转动角速度和所述角加速度带动所述管缆以所述环形水槽的中心为圆心作自由圆周运动;采集所述管缆在作自由圆周运动时所受到的作用力;其中,所述管缆在作自由圆周运动时所受到的作用力包括:所述管缆在作自由圆周运动时在重力方向上受到的作用力、所述管缆在作自由圆周运动时在离心力方向上受到的作用力和所述管缆在作自由圆周运动时在切线方向上受到的作用力;对采集到的作用力进行显示、分析和存储。
6.根据权利要求5所述的试验方法,其特征在于,在记录所述管缆的直径、长度、壁厚和悬挂高度前,还包括:对所述用于模拟海底泥石流对深水管缆作用力的试验装置进行预实验。
7.根据权利要求6所述的试验方法,其特征在于,所述对所述用于模拟海底泥石流对深水管缆作用力的试验装置进行预实验,具体包括:记录所述管缆的直径、长度、壁厚和悬挂高度;在向所述环形水槽中注入测试液体后,重置所述控制分析单元;设置所述管缆运动单元的转动角速度和角加速度;向所述管缆运动单元发送控制信号,以使得所述管缆运动单元按照所述转动角速度和所述角加速度带动所述管缆以所述环形水槽的中心为圆心作自由圆周运动;采集所述管缆在作自由圆周运动时所受到的作用力;对采集到的作用力进行显示、分析和存储,确认所述用于模拟海底泥石流对深水管缆作用力的试验装置正常工作。
8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求5-7中任意一项所述的用于模拟海底泥石流对深水管缆作用力的试验方法。