计算机控制工程结构试验系统的实现

本文介绍ＨＰ计算机工作站开发应用于国产电液伺服结构试验机,构成可靠性强、控制精度高的工程结构试验系统。通过开发应用软件与该试验系统相结合,可实现自动闭环加载、自动数据采集储存、实时处理输出。该系统适用于各种不同结构模型以及构件的静力、疲劳和拟动力试验。     

电液伺服协调加载系统在HPC叠合结构抗震研究中的应用

介绍了HPC叠合结构概况,电液伺服协调加载系统的原理,并就电液伺服协调加载系统在HPC叠合结构抗震试验研究中的应用过程、应用结果进行了讨论.     

在静载和疲劳载荷作用下结构系统失效机理与可靠性分析

在结构系统使用过程中,将可能出现多种失效形式,例如静载失效或疲劳失效.根据疲劳载荷造成的累积损伤对结构极限应力的影响,给出了结构构件在基于累积损伤下的构件剩余抗力的表达式,分析了结构系统中每一个单元在静载和疲劳载荷作用下的失效形式,并考虑了该两失效模式之间的相关性对该单元可靠性的影响,具体分析了结构系统在静载和疲劳载荷作用下的失效机理,给出了在静载和疲劳载荷作用下结构系统的可靠性分析方法.数值算例表明,在不同的使用年限内,静载和疲劳载荷对结构系统可靠性的影响是不同的.在结构系统主要失效路径中,既有单元静强度失效又有单元疲劳失效,这是符合结构系统使用真实情况的.     

汽车EPS电液伺服加载系统

汽车EPS电液伺服加载系统是进行汽车EPS测控系统性能试验的关键设备。为了获得较好的控制性能和加载精度，通过对汽车EPS电液伺服加载系统进行结构设计及模型建立，根据助力特性给出了加载的规律，并对系统进行了PID控制。Simulink仿真结果表明该方法的可行性，系统设计符合要求，能够有效地改善系统的加载性能。     

氯离子腐蚀预应力空心板疲劳特性研究

氯离子侵蚀可导致桥梁结构耐久性劣化进而降低桥梁结构疲劳寿命。为研究氯离子侵蚀与桥梁结构耐久性的关系,设计并制作预应力混凝土空心板梁模型,在对其进行氯离子侵蚀耐久性试验(轻、重2种侵蚀程度)的基础上,分别对其开展静载破坏试验、结构疲劳试验等,研究氯离子侵蚀程度对结构动静力参数及疲劳寿命的影响,以及疲劳加载对试验构件动静力应变、挠度、振动频率及阻尼的影响,分析结构耐久性损伤与疲劳特性的相关性。研究表明:随着氯离子侵蚀程度加深,试验板疲劳寿命逐渐降低,重度氯离子侵蚀试验板疲劳寿命减低至3万次;结构动静力参数受疲劳加载次数影响显著,如30万次疲劳后,在15 t静载作用下,相对10万次疲劳加载,健康板和轻度侵蚀板挠度增加率分别为83.7%和115%。     

沥青混合料拉伸疲劳试验下疲劳损伤特性研究

利用MTS810型电液伺服试验系统对沥青混凝土小梁试件在低温下进行了常应变的等应变率加载模式的拉伸疲劳试验.试验时按三角波形加载,并考虑了不同拉伸应变水平.由试验结果得到了不同应变水平下的沥青混合料峰值拉伸应力值并计算了每个循环内的耗散能.由疲劳试验结果结合能量原理提出了一种考虑拉伸应变水平的疲劳损伤模型.     

结构抗震拟动力试验中的数据遥控同步采集技术及其实现

土木结构抗震实验系统由电液伺服加载设备与数据采集仪两部分组成.加载实验机的控制数据保存在其控制器中,其它测试数据则保存在数据采集仪中.电液伺服试验机中加入数字命令控制模块,联机遥控触发数采仪的试验系统,将信号采集、程序计算和命令控制同步完成,加快了实验进程,解决了实验数据采集记录的不同步问题.以火电厂框排架混合结构拟动力实验为例,详细说明了基于数字命令控制实验系统联机运行的建立方法和试验流程.     

再生混凝土抗压疲劳剩余强度试验研究

混凝土构件在承受循环荷载的过程中其强度不断降低,当疲劳加载至一定次数,构件此时的静载强度称为混凝土疲劳剩余强度,疲劳过程中混凝土剩余强度的衰减是结构破坏的主要原因.本文进行了普通混凝土和再生粗骨料取代率为100％的再生混凝土抗压疲劳剩余强度试验,对比分析了这两种混凝土的疲劳剩余强度衰减规律,建立了再生混凝土抗压剩余强度...     

碳化腐蚀预应力空心板疲劳特性试验研究

为了研究碳化侵蚀作用下耐久性损伤预应力空心板梁疲劳特性,基于相似性原理,依据实际桥梁结构中常用的20 m跨径预应力混凝土空心板梁结构参数,按照0.1的相似比设计并制作预应力混凝土空心板梁模型,在对其进行碳化侵蚀耐久性试验(轻、重两种侵蚀程度)的基础上,分别对其开展静载破坏试验、结构疲劳试验等.研究碳化腐蚀程度对结构动静力参数及疲劳寿命的影响,以及疲劳加载次数对试验构件动静应变、挠度、振动频率及阻尼的影响.建立碳化侵蚀程度与结构疲劳特性间的相关关系.试验结果表明,随着碳化腐蚀程度的增加,试验板疲劳寿命逐渐降低并发生疲劳脆性破坏,重度碳化试验板疲劳寿命急剧减少,同时结构动静力参数受疲劳加载次数的影响显著.     

粘钢补强钢筋砼梁的静载及疲劳性能

通过对钢筋混凝土粘贴钢板后进行的静载弯曲及疲劳试验,探讨了钢板厚度、锚固措施及混凝土强度等对试件静载及疲劳性能的影响,以及在疲劳试验过程中载荷和加载线位移及跨中挠度的变化规律,总结了粘钢梁的破坏型式,并根据钢板应变分布,分析了锚固前后钢板受力的不同     

建筑结构抗震新试验设备与试验方法——电液伺服程控结构试验机介绍

我院建工系建筑结构试验室新引进的“电液伺服程控结构试验机”已于8月中旬到货,9月进行了安装、调试,目前对该设备的主要功能的验收工作也已经进行。现就其功能及相关试验方法作一介绍: 1 功能该试验设备是以建筑结构的抗震试验为主要目的,对工程结构的构件或结构的模型或实体进行静力、动力、振动或疲劳等各种性能试验的设备,是根据拟订的试验对象规模自     

粘钢补强钢筋砼梁的静载及疲劳性能

通过对钢筋混凝土粘贴钢板后进行的静载弯曲及疲劳试验，探讨了钢板厚度、锚固措施及混凝土强度等对试件静载及疲劳性能的影响，以及在疲劳试验过程中载荷和加载线位移及跨中挠度的变化规律，总结了粘钢梁的破坏型式，并根据钢板应变分布，分析了描固前后钢板受力的不同。     

电液伺服加载系统的自适应PID控制

在频域分析的基础上针对电液伺服加载系统的特点设计了自适应ＰＩＤ控制器,并给出了数字仿真和系统实际运行的结果,通过对比说明所提的控制方案可以使电液伺服加载系统的性能得到显著提高。     

部分剪力连接组合梁疲劳性能的实验研究

通过8根部分剪力连接组合梁的静载和重复加载试验,在对试验过程、试验现象以及试验结果分析的基础上研究了重复加载对部分剪力连接组合梁受力性能的影响.试验结果表明,重复荷载作用下的部分剪力连接组合梁具有良好的抗疲劳性能;在焊接质量有保证的情况下,处于正常使用范围内的疲劳荷载作用下的部分剪力连接组合梁几乎不会发生疲劳破坏.因此必要的情况下在建筑结构和桥梁结构中采用部分剪力连接来承受疲劳荷载的作用是可行的,并可带来良好的经济效益.     

双向载荷条件下Ⅰ型裂纹的疲劳扩展

研究了双轴向应力状态下Ⅰ型穿透型裂纹的疲劳扩展规律，采用构形合理一经精确标定应力强度因子值的双向十字形试样，在电液伺服双轴向疲劳试验机上对低合金钢（16MnR0)进行了多种载荷比的疲劳 展速率试验，得到了双轴向应力状态下的Paris方程，为目前按缺陷评定规范依据单轴向疲劳试验所得数据对工程构件进行疲劳评定提供参考数据，并就当前研究者们对于双向应力场中横向载荷对疲劳扩展行为的影响的不同看法进行分析探讨。     

电反馈电液伺服阀的研究

本文详尽地介绍了一种新结构的电反馈电液伺服阀。试验表明该阀的动态性能极佳。这种新型伺服阀是发展高频振动实验台和高精度电液伺服系统的重要元件。本文对下述问题:电反馈电液伺服阀和机械反馈电液伺服阀的各个环节对阀性能的影响、补偿方法及其试验结果等也进行了讨论。     

疲劳加载后预应力混凝土梁受力性能试验研究

通过对2根经250万次疲劳加载而未破坏的预应力混凝土梁进行静载受弯试验,研究疲劳加载对其剩余静载承载力、钢筋应力、刚度及裂缝等影响.试验结果表明,前期的疲劳加载对试验梁受力性能影响较小,各试验梁均发生正截面受弯破坏,破坏时有明显的延性破坏特征,并且其承载力与现行规范计算值相比有一定的安全储备.为评估既有预应力混凝土桥梁的受力性能及寿命提供一定的参考.     

一种新型摩擦电液加载系统的设计与验证

为解决传统负载模拟器受到被加载对象运动干扰的问题,提高实验室环境下负载模拟的精度,提出用执行机构或伺服驱动系统带载测试的摩擦电液加载方案.分析传统电液负载模拟器加载性能受被测试设备运动干扰的影响,设计一种基于摩擦加载的主动式电液力矩伺服加载系统.根据加载原理,建立摩擦加载系统的数学模型,分析数学模型结果表明,理想情况下摩擦加载方案不受被加载机构运动的影响.鉴于实际过程中系统存在多种变化参数,特别是具有不确定性和时变性的摩擦,仿真分析摩擦因数变化时摩擦电液加载系统的加载性能.仿真结果表明:传统电液负载模拟器受被测试设备运动影响很大,使得传统电液负载模拟器性能很难进一步提升;相对被动加载的传统模拟器性能,尽管摩擦因数会受相对运动、负载压力和温度等因素的影响在一定范围内变化,但摩擦电液加载系统仍能保持较高的力矩模拟精度.     

空心圆柱试样真三轴仪应力路径的控制

介绍了新研制的空心圆柱试样真三轴仪内外腔加载压力独立控制的机电液光一体化电液伺服加载装置,以及由步进电机独立控制沿试样轴向方向的载荷和为实现主应力旋转在试样端面上施加设定的控制扭矩的加载装置。采用卡尔曼滤波及预报递推控制算法,克服步进电机加载系统与电液伺服加载装置响应速度不一致的问题,从而在连续加载试验中,使尽可能多的离散点遵循设定的加载应力路径。     

基于最小二乘算法和SVDUKF算法的电液伺服加载优化

为了分析和模拟伺服刀架可靠性试验台电液伺服加载系统的动态性能,建立了该加载系统的动态特性数学模型,并利用最小二乘算法对其参数进行估计。为了减弱噪声对加载系统稳定性的影响和避免无色卡尔曼滤波算法(UKF)中协方差矩阵出现病态导致算法失效,提出了利用基于奇异分解的无色卡尔曼滤波算法(SVDUKF算法)对电液伺服加载系统反馈力信号进行滤波的方法,并进行了SVDUKF算法与扩展卡尔曼滤波算法(EKF)算法之间滤波性能对比。实验结果表明,最小二乘算法估计出的数学模型具有较高精度,并且SVDUKF算法具有高效的滤波能力和提高系统稳定性的能力。