[实用新型]一种双向加载软实时混合仿真试验装置

说明书

本实用新型公开了一种双向加载软实时混合仿真试验装置，本实用新型使用两台水平放置且加载方向夹角呈90度的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，本实用新型可以实现双向地震波作用下的实时混合仿真试验模拟，有助于混合仿真试验方法的进一步推广。

技术领域

本实用新型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装置。

背景技术

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。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种能够对试件进行双向实时加载的双向加载软实时混合仿真试验装置。

为了达到上述目的，本实用新型包括固定在试验子结构顶部的两个加载转换头，两个加载转换头呈90度设置，加载转换头与动态电液伺服作动器铰接，试验子结构的底部固定在地梁上。

动态电液伺服作动器通过伺服控制器控制，伺服控制器连接试验计算机和目标计算机，目标计算机连接模拟计算机；

模拟计算机用于发送电液伺服作动器的动作指令，并根据电液伺服作动器的反馈数据进行分析；

目标计算机用于转换模拟计算机的控制指令并发送至伺服控制器控制伺服作动器的动作；

伺服控制器用于根据伺服控制器发送的指令控制伺服作动器的动作，并采集伺服作动器的数据，发送至试验计算机和目标计算机；

试验计算机监控伺服作动器的工作状态。

动态电液伺服作动器的另一端固定在混凝土反力墙上。

试验子结构通过地脚螺栓固定在地梁上。

地梁固定在混凝土基础上。

动态电液伺服作动器采用50t MTS动态电液伺服作动器。

与现有技术相比，本实用新型使用两台水平放置且加载方向夹角呈90度的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，本实用新型可以实现双向地震波作用下的实时混合仿真试验模拟，有助于混合仿真试验方法的进一步推广。

附图说明

图1为本实用新型的软实时混合仿真试验系统示意图；

图2为单层空间框架整体结构研究对象示意图；

图中，1、混凝土反力墙，2、动态电液伺服作动器，3、加载转换头，4、试验子结构，5、地脚螺栓，6、地梁，7、混凝土基础。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。