置26、电机24、弹簧28、滚珠29、高度角旋转盘27，如图6所示。具体连接方式为:电机24位于主动管旋转台10的两中心立板20中间，通过电机螺栓11固定于主动管旋转台10上，辊轴12位于电机24外侧，二者通过齿轮装置26连接，齿轮装置26位于中心立板20和外侧立板21之间，扭簧25以垂直段套筒为轴，位于水平段套筒两侧，其两端分别嵌入主动管旋转台10与套筒14侧壁内，弹簧28设置在齿轮装置26内侧与中心立板20接触，辊轴12依次穿过中心立板20、垂直段套筒14、另一块中心立板20、弹簧28、齿轮装置26，端部与外侧立板21上的高度角旋转盘27相抵，套筒14水平段通过两个正交的套筒螺栓13与主动管3连接。齿轮装置26与辊轴12通过可滑动的齿相连，且辊轴12上与齿对应的辊轴卡槽30与套筒14水平段平行，如图7所示。当电机24启动，通过齿轮装置26带动辊轴12及套筒14转动，同时扭簧25对套筒14施加一定扭矩，实现主动管3的加载过程。齿轮装置26内侧有一弹簧28，外侧有两个滚珠29与主动管旋转台10外侧立板21上的高度角旋转盘27相抵，高度角旋转盘中心凸轴35嵌入旋转台外侧立板中心孔31以实现转动，靠近边缘处开有两个槽孔34与滚珠29位置对应，其中一个槽孔34旁有一螺栓柱36，用来转动并固定高度角旋转盘27，如图8、图9所示。调整高度角旋转盘27的角度，如图7所示，当齿轮装置26转动相同角度时，在弹簧28作用下齿轮装置26与辊轴12之间产生相对滑动，滚珠29嵌于槽孔34内，电机24直连的齿轮与辊轴12上的齿轮错位，扭矩失去，主动管3在扭簧25作用下发生甩动，撞击从动管4。调整旋转盘27的角度可以控制主动管3的提升角度，从而达到不同冲击速度的撞击效果。
[0035]所述的测量装置5由动态应变仪38、示波器37、高速摄像机39和应变片40组成，如图1所示。可在从动管4任意位置布置应变片40，通过动态应变仪38并结合示波器37得到从动管4在甩击过程中不同位置的应变时程曲线，高速摄像仪39则记录完整撞击过程，从数据与图像两方面详细分析甩击过程。
[0036]下面结合实施例对具体实验方法进行进一步说明:
(1)安装支承装置1、加载装置2、主动管3以及从动管4:根据实验目的，选择主动管3甩动半径、从动管4固定方式以及跨距，按照所选尺寸将主动管旋转底座9和从动管固定支座15固定于槽钢平台6上，将从动管4端部通过夹具16固定于从动管固定支座15，再将主动管旋转台10的凸轴22插入主动管旋转底座9，之后将加载装置2及主动管3安装至主动管旋转台10，并保证主动管3与两滚珠29水平，最后粘贴应变片40并安装测量装置5 ;
(2)调整甩击方向与高度角:调整高度角旋转盘27的角度σ至测量角度并固定，控制主动管3的提升角度，并将主动管旋转台10的角度转至测量角度，并且固定，控制主动管3的甩动方向；
(3)开始实验:启动电机24提升主动管3，由于主动管3与滚珠29初始为水平状态，当二者转至高度角旋转盘27指定角度自动释放，扭簧25施加扭矩使释放后的主动管3绕其铰支端快速转动并按主动管旋转台10指定方向撞击从动管4 ;撞击过程中测量装置5记录撞击结果，从应变数据与图像两方面对从动管4的变形情况进行记录，从而分析侧向甩击现象的破坏程度。
[0037]下面结合实施例对本发明实现不同功能的方法分别进行说明:
(1)不问用击方向的撞击:如图9、10所不，主动官旋转台10可沿其中;L.、轴相对于主动管旋转底座9转动，同时该中心轴也是主动管3的中心轴，所以主动管3提升后位于不同位置，而撞击时保持初始水平位置不变，即撞击点固定，因此可以调整主动管旋转台10的倾斜角度卢(-60° ~ 60° )，实现主动管3以不同方向甩动撞击从动管4，可以分析管道以不同角度撞击周围管道的动态响应，其中从动管轴线与甩动平面所成夹角〃为撞击角度，且撞击角与旋转台角度卢的关系为:Θ =90° -β ；
(2)不同甩击速度的撞击:如图7、8所示，高度角旋转盘27可沿其中心轴相对于主动管旋转台外侧立板21转动，而与其槽孔34对应的滚珠29初始位置水平，更改高度角旋转盘27角度a (0° ~ 60° )，当主动管3提升过程中达到σ，则滚珠29陷入槽孔34，齿轮装置26脱离，主动管3在扭簧25作用下甩动并撞向从动管4，提升角度越大，扭簧25施加力矩越大，主动管3撞击速度也越大，因此更改高度角旋转盘角度可使主动管3以不同冲击速度撞击从动管，可以分析不同冲击速度下的管道撞击问题；
(3)甩动半径R不同的主动管撞击:槽钢平台6设有很长的贯通螺栓槽7，固定支座的位置可任意调整，更改主动管旋转底座9与从动管固定支座15位于槽钢平台6长度方向上的相对位置，可调整二者之间的距离R，同时更换相应长度的主动管3，即可实现不同甩动半径R的主动管3撞击情况，可以分析不同甩动半径的管道甩动撞击问题；
(4)跨距L不同的从动管被撞:槽钢平台6设有多条平行螺栓槽7，从动管固定支座15可以固定在不同螺栓槽7内，更改从动管4的两个固定支座15的固定位置，可以调整从动管4跨距L，从而实现跨距L不同的从动管4被撞情况，以此可以分析管道撞击不同长度管道的冲击问题；
(5)固定方式不同的从动管4被撞:若从动管固定支座15分别位于从动管4两端，即从动管4两端固支，可实现两端固支的管道被撞情况；若从动管固定支座15均位于从动管4 一端，另一端自由，则从动管4属于悬臂管道，即实现悬臂管道的被撞情况；
(6)撞击点位置可调:槽钢平台6设有多条平行螺栓槽，更改主动管旋转底座9与从动管固定支座15位于槽钢平台6宽度方向上的相对位置，可以调整主动管3对从动管4的撞击位置。对于两端固支管道撞击，可分为跨中撞击，偏置撞击，若主动管3与从动管4较近固定端沿宽度方向的相对距离H=L/2，则撞击点位于从动管4跨中，即跨中撞击；若L/2>H>0，则撞击点位于从动管4靠近固定管一侧，即偏置撞击。对于悬臂管道撞击，两从动管固定支座15均固定从动管4 一端，调整主动管3与从动管4固定端沿槽钢平台6宽度方向的相对距离H，也可实现不同撞击点的撞击情况；
(7)不同厚度的管道撞击:本发明主动管3、从动管4更换方便，在确保外径相同的情况下，可更换不同厚度的主动管3、从动管4，实现不同厚度的管道撞击；
下面通过两个具体的实施例来进一步说明本发明不同方向甩击以及提升角度控制的实现方法:
实施例1:
如图10所示，将主动管旋转台10旋转至0°，主动管3的甩击平面垂直于从动管4，即主动管3与从动管4正交撞击。在该情况下，主动管3撞击从动管4后不发生偏转，而是以原路径反向弹回。
[0038]由于初始时刻主动管3与辊轴卡槽30平行，且辊轴卡槽30位于两滚珠29连线上，即初始时刻主动管3与滚珠29均处于水平位置。在提升主动管3过程中滚珠29与高度角旋转盘27相抵，电机24可以施加扭矩提升主动管3，当主动管3提升至60°时，滚珠29位置正好位于高度角旋转盘槽孔34位置，在弹簧28作用下齿轮装置26与辊轴12之间产生相对滑动，滚珠29嵌于槽孔34内，电机24的齿轮与辊轴12上的齿轮错位，扭矩失去，主动管3在扭簧25作用下发生甩动，撞击从动管4。若调整高度角旋转盘27至60°，即两槽孔34连线与水平面呈60°，则当主动管3提升至60°时滚珠29嵌入高度角旋转盘27，主动管3释放并甩动撞向从动管4。而对于不同的提升角度，提升角度越大，扭簧25对主动管3施加的扭矩也越大，主动管3撞击从动管4时的冲击速度也越大。因此调整旋转盘27的角度可以控制主动管3的提升角度，从而达到不同冲击速度的正交撞击效果。
[0039]实施例2:
如图11所示，将主动管旋转