[发明专利]一种用于空间结构的多作动器实时混合模拟试验方法

摘要

一种用于空间结构的多作动器实时混合模拟试验方法，把结构划分为数值与试验子结构，数值子结构的计算分为单元力计算和运动方程求解两部分先后进行，试验子结构用多作动器同时加载；对每台作动器进行位移解耦，抵消多作动器对同一点加载时存在位移耦合效应，再进行时滞位移补偿；通过对计算步长下的指令位移按照采样频率进行内插值，对作动器测量力信号按照计算步长抽取，使计算机与作动器信号频率保持一致；根据较少的作动器测量力和试件估计来补充计算满足交界处力平衡条件所需的反馈力；最后启动试验完成整个流程，根据计算到的误差指标评价试验效果。

主权项

1.一种用于空间结构的多作动器实时混合模拟试验方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：第一步：将研究对象分为数值子结构与试验子结构，根据交界处位移协调和力平衡条件，建立数值子结构的空间有限元模型，设计试件与加载方案；第二步：根据所述空间有限元模型建立在地震激励下的结构动力学运动方程，选取计算步长将运动方程离散化成N个时步，第一个时步开始令n＝1，n为当前所处时步编号；第三步：根据初始条件或上一时步的加速度、速度和位移计算当前时步的速度和位移，并以计算得到的位移中的数值子结构与试验子结构交界处的位移作为指令位移；第四步：对每台作动器的指令位移先进行解耦修正，再进行补偿修正；第五步：对补偿修正后的指令位移进行插值，同时对作动器测量力进行抽样；第六步：根据抽样的作动器测量力计算满足交界处力平衡条件的反馈力，将反馈力代回所述离散化的地震激励下的结构动力学运动方程，计算当前时步的加速度，若n＜N，则令n＝n+1并回到第三步；若n＝N，则将各时步计算的位移、速度和加速度按时步编号排列后作为结构在地震作用下的响应。