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土木实时混合试验方法研究新进展

2022/07/10

近日,亚搏捕鱼实验中心副主任黄亮在实时混合模拟试验方法研究取得新进展。研究成果发表在国际结构动力学Top期刊《Earthquake Engineering & Structural Dynamics》(JCR Q1,IF=4.43)上,论文题为“Stability analysis of real time hybrid simulation under coupled actuator delay and nonlinear behavior”。亚搏捕鱼黄亮为论文第一作者兼通讯作者,硕士研究生卜逸凡和王静峰教授参加,该项工作与美国旧金山州立大学Chen Cheng教授和东南大学郭彤教授联合完成,得到国家自然科学基金(52008145)和土木工程结构与材料安徽省重点实验室自主创新专项(PA2021GDSK0080)项目资助。

实时混合试验技术是一种在有限空间内进行大尺度动力试验的有效方法。通过子结构交互技术,实现了数值计算和动力加载的同步耦合,可分析整体结构抗震性能和局部构件的变形损伤,,是今后土木工程实验发展的重要方向之一。

实时混合试验对信息交互的同步性要求非常高,积分计算延迟、数字/模拟信号转换、数据通讯、控制器采样频率和液压作动器动力响应延迟等均会导致子结构间信息交互不同步,轻者导致试验结果失真,重者导致试验失稳损坏设备。本文针对实时混合试验中时滞和非线性耦合作用这一重难点问题,采用Takagi-Sugeno:P头椒êLyapunov-Krasovskii稳定理论,研究了时滞和非线性共同作用下实时混合模拟稳定性。研究发现,非线性时滞系统稳定性是由其各状态最不利稳定域决定的;非线性和线性时滞系统的最大区别在于当处于失稳时,非线性系统仍可通过构件耗能保持能量平衡,而线性系统将会能量累积。

系列试验分别在亚搏捕鱼土木工程结构与材料安徽省重点实验室和东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室完成,验证和支持了理论成果。该研究成果对试验前的方案设计、试验中误差控制、试验后的误差评价有重大指导意义。

  论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/eqe.3667 

黄亮/文、图

王静峰、王昌建/


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