一种双向加载软实时混合仿真试验方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双向加载软实时混合仿真试验方法，本发明专利技术使用两台水平放置且加载方向夹角呈90度的MTS动态电液伺服作动器，通过几何关系转换实现了试验子结构试件在双向地震波作用下的动态响应模拟。本发明专利技术的目标机使用软实时加载方法，为数值模型的求解和执行器信号的传输提供了更多的时间。若未能在给定的积分时间步内完成求解，或者程序之间通信延迟，混合仿真系统可以通过增加仿真时间步长的方式避免系统的振荡或死锁。

【技术实现步骤摘要】
一种双向加载软实时混合仿真试验方法及装置
本专利技术属于土木工程结构试验领域，具体涉及一种双向加载软实时混合仿真试验方法及装置。
技术介绍
结构抗震试验是评价结构抗震性能不可缺少的一部分。作为一种基于子结构拟动力试验发展而来的新型结构试验方法，实时混合仿真为研究人员进行结构抗震分析提供了新的可能性。实时混合仿真结合了实验室物理试验和有限元数值模拟两种分析手段，将整体结构的复杂地震反应部分作为试验子结构进行实时动态加载试验，剩余部分作为数值子结构在有限元程序中进行数值模拟。实时混合仿真试验根据实时效果可以分为硬实时和软实时两种，对于硬实时试验，积分步长和仿真步长往往小于5ms，当系统时滞较大时容易失稳，目前还未得到真正的推广普及，对于软实时试验，其积分时间步长和仿真时间步长往往大于10ms，而系统的加载控制时间步长只有1ms，因此为数值模型的求解和执行器信号的传输提供了更多的时间，更容易保证试验系统的稳定性。另一方面，目前多数实时混合仿真试验以平面试件的单向加载为主，而针对双向地震波作用下试件的实时加载方法研究仍然较少。专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向加载软实时混合仿真试验方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一，将整体结构模型划分为试验子结构和数值子结构两部分；/n步骤二，建立数值子结构模型，定义双向地震波加载记录；/n步骤三，安装试验子结构的双向作动器的加载装置，加载装置为两个水平放置且加载方向夹角呈90度的电液伺服作动器；/n步骤四，进行试验控制设置和试验单元建立，使用作动器对试验子结构进行小位移静力加载，得到试验子结构试件两个加载方向的初始刚度，并将此刚度值以及试验子结构部分的质量赋予试验单元；/n步骤五，在目标机中进行位移信号时滞补偿算法的设置，并估计试验加载系统的初始时滞大小；/n步骤六，开始双向加载软实时混合仿真...

【技术特征摘要】
1.一种双向加载软实时混合仿真试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将整体结构模型划分为试验子结构和数值子结构两部分；
步骤二，建立数值子结构模型，定义双向地震波加载记录；
步骤三，安装试验子结构的双向作动器的加载装置，加载装置为两个水平放置且加载方向夹角呈90度的电液伺服作动器；
步骤四，进行试验控制设置和试验单元建立，使用作动器对试验子结构进行小位移静力加载，得到试验子结构试件两个加载方向的初始刚度，并将此刚度值以及试验子结构部分的质量赋予试验单元；
步骤五，在目标机中进行位移信号时滞补偿算法的设置，并估计试验加载系统的初始时滞大小；
步骤六，开始双向加载软实时混合仿真试验，在ti时刻，目标计算机将双向地震波作用下得到的试验子结构目标位移和转换为预测位移x′和y′，试验加载控制系统再根据几何关系将预测位移转换为命令位移Δl′1和Δl′2发送给作动器；
步骤七，作动器加载到指定位移后，根据作动器测得的反馈力f1和f2得到试验子结构两个方向的恢复F1和F2，将该恢复力发送回数值模拟计算机进行下一积分步的分析；
步骤八，令i＝i+1，重复步骤六和步骤七，直至地震波加载结束。


2.根据权利要求1所述的一种双向加载软实时混合仿真试验方法，其特征在于，步骤二中，建立数值子结构模型采用OpenSees有限元软件。


3.根据权利要求1所述的一种双向加载软实时混合仿真试验方法，其特征在于，步骤四中，进行试验控制设置和试验单元建立在OpenFresco子结通讯平台上。


4.根据权利要求1所述的一种双向加载软实时混合仿真试验方法，其特征在于，位移信号时滞补偿算法的设置是在目标机的MATLAB主程序内进行。


5.根据权利要求1所述的一种双向加载软...

【专利技术属性】
技术研发人员：李腾飞，苏明周，隋，马磊，弓欢学，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61